A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Ha egy körlemez pontjai kiszínezhetők a feladat feltételeinek megfelelően, akkor mondjuk azt, hogy a körlemez 2-színezhető. Az 1/2-nél kisebb sugarú körök nyilván 2-színezhetők, megmutatjuk, hogy az egység átmérőjű (zárt) körlemez is ilyen. Színezzük ugyanis a körlemez minden belső pontját pl. pirossal. Továbbá bontsuk a kerületét az átellenes , pontokkal két félkörívre, az egyik nyílt félkörív pontjait és -t pirossal, a másik nyílt félkörív pontjait és -t színezzük kékkel. Ha és a körlemez két pontja és , akkor és a kerület két átellenes pontja, tehát színük különböző. Ezzel megmutattuk, hogy az 1/2 sugarú (zárt) körlemez 2-színezhető. Most megmutatjuk, hogy ha , akkor az sugarú körlemez nem 2-színezhető. Ehhez vegyük észre a következőt. Ha az sugarú kör belsejében elfér egy olyan szabályos ()-szög, melynek átlója egységnyi hosszú, akkor csillagsokszög minden oldala egységnyi. Ha tehát a sokszöget tartalmazó kör 2-színezhető volna, akkor ennek a csillagsokszögnek bármely két szomszédos csúcsa különböző színű volna. Ez lehetetlen, mert sokszögünknek páratlan sok csúcsa van. Az olyan sugarú körök tehát, melyek belsejükben tartalmaznak az sokszöggel egybevágót, nem 2-színezhetők. Számoljuk most ki, mekkora az köré írt kör sugara! Legyen a kör középpontja , és jelölje az pont merőleges vetületét -en.
Az derékszögű háromszögből
| | így A számok növekedtével monoton nőnek és egyhez tartanak, tehát a sorozat monoton csökken és -hez tart. Ha , akkor létezik tehát olyan , amelyre , következésképp az sugarú kör nem 2-színezhető. Ezzel megmutattuk, hogy ha , akkor az sugarú (nyílt) körlemez nem 2-színezhető, viszont a legfeljebb 1/2-sugarú (zárt) körlemezek 2-színezhetők. |