Feladat: Pontversenyen kívüli P.188 Korcsoport: 18- Nehézségi fok: -
Megoldó(k):  Csuka Gébor ,  Kelemen Dezső ,  Kiss Emil ,  Kovács Sándor ,  Lakner Péter ,  Lelkes András ,  Páles Zsolt ,  Pócsi György 
Füzet: 1975/szeptember, 20 - 21. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Gömbi geometria, Gráfelmélet, Pontversenyen kívüli probléma
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1973/október: Pontversenyen kívüli P.188

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Jelöljük a piros színű országok számát n-nel, és csúcsaik számát valamilyen sorrendben p1-gyel, p2-vel, ..., pn-nel. A megfelelő számokat a kék színű országokra jelölje m és k1, k2, ..., km. A P=p1+p2+...+pn összeg aszerint páros vagy páratlan, hogy a páratlan csúcsú, piros színű országok száma páros-e, vagy sem. Ugyanígy K=k1+k2+...+km paritása megegyezik a páratlan csúcsú, kék színű országok számának a paritásával, állításunk tehát azt jelenti, hogy P+K páros.
Tegyük fel, hogy a piros és kék országok kiküldenek a hozzájuk tartozó csúcsokhoz egy‐egy katonát. Összesen P+K katonát küldenek ki, állításunkat tehát belátjuk, ha sikerül ezeket a katonákat párba állítani. Egy‐egy csúcshoz legfeljebb két katona érkezik, hiszen a csúccsal szomszédos országok között legalább az egyik a sárga és a zöld országok közül való. Ha egy csúcsban két katona őrködik, akkor azok alkossanak egy párt. Az olyan csúcsokban, amelyekben csak egy katona van, a katona országán kívül még van egy sárga és egy zöld ország. Menjünk el ezek közös határvonalán a szomszédos csúcsig: itt is egy magányos katona áll, legyen ez az előbbi párja. Ez a párosítás nyilván kölcsönös, hiszen az utóbb talált katonától épp az előbbihez ment a zöld és sárga országok közt futó határvonal, állításunkat ezzel beláttuk.

 

 Kiss Emil (Bp., Fazekas M. Gyak. Gimn., IV. o. t.)
 

Megjegyzések. 1. Megoldásunkban az első esetben a párba állított két katona közül az egyik piros, a másik kék. A második esetben azonban a két katona egyforma színű is lehet, tévedés volna tehát azt hinni, hogy a fenti meggondolásból az is kijön, hogy P=K.
2. Legyen S és Z a sárga és zöld országok csúcsszám‐összege. Mivel a feladat állítása bármely két színre kimondható, a P, K, S, Z számok vagy mind párosak, vagy mind páratlanok.
3. Híres megoldatlan probléma, hogy kiszínezhető-e a földgömbön tetszőleges térkép négy színnel. Feladatunk ezzel kapcsolatban csak annyit mond, hogyha kiszínezhető, akkor a színezésnek megvan a fentiekben bizonyított tulajdonsága.