Feladat: Pontversenyen kívüli P.272 Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Füzet: 1978/február, 75. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Testek szinezése, Konstruktív megoldási módszer, Vektorok lineáris kombinációi, Pontversenyen kívüli probléma
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1976/szeptember: Pontversenyen kívüli P.272

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

A feladat megoldását a KÖMAL 55. kötet, 3‐4. (1977. november) számunkban közöltük a 148‐149. oldalon. Kimondtuk, hogy a kérdezett színezés csak páros k mellett lehetséges, páros k mellett megadtunk megfelelő színezést, annak bizonyítása azonban hibás, hogy ha van megfelelő színezés, akkor k páros.
A közölt bizonyításban a kis kockák éleivel párhuzamos i, j, k vektorokat vettünk fel, és minden kockához az i, -i, j, -j, k, -k vektorok közül azt a kettőt rendeltük hozzá, amelyik a vele azonosan színezett szomszédja felé mutat. A k szám párosságára végül is abból következtettünk, hogy az összes vektor összege 0, ami kétszeresen is hibás. Egyrészt azért, mert valójában 2k3 vektorunk van, hiszen a k3 kocka mindegyikéhez két vektort rendeltünk, és nem k3, mint ezt megoldásunkban felhasználtuk. A másik, és ez a nagyobb hiba, hogy közben valójában nem használtuk fel a színezésre vonatkozó feltételt, hiszen a vektorok összege nem azért 0, mert van színezés, hanem azért, mert ha A-ból B-be mutat egy x vektor, akkor B-ből A felé a -x mutat.
A közölt bizonyítást a következőképpen javíthatjuk ki. Kössük össze az azonosan színezett szomszédos kockák középpontjait egy-egy szakasszal. Mivel minden középpontból két szakasz indul ki, a szakaszokból zárt útvonalak alakulnak ki, amelyek mentén bizonyos kockákat bejárhatunk, utunk végén visszatérve a kiinduló kockára, és minden kockán pontosan egy útvonal vezet keresztül. Ha egy körúthoz az eredetileg használt vektorokból csak azokat vesszük hozzá, amelyek a körút valamilyen irányú bejárása során a haladás irányába esnek, azok összege is 0, és ebből most már valóban arra következtethetünk, hogy minden körúthoz páros sok kocka tartozik, és így összesen is páros sok kocka van.