A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Megmutatjuk, hogy őr mindig elegendő, és létezik olyan -szög, amikor ugyanennyi szükséges is. Először a szükségességet bizonyítjuk. Ha , akkor tekintsük az ábrán látható -szöget. Ebben az , , , csúcsok közül semelyik kettőt nem lehet ugyanarról a helyről látni (az ábrán besatíroztuk azokat a tartományokat, amelyekről ezeket a csúcsokat látni lehet), tehát legalább őrre szükség van. Ha vagy , akkor egy, illetve két újabb csúcs beillesztésével például az oldalt két, illetve három részre oszthatjuk. Ezzel tehát mutattunk olyan -szöget, amelyhez legalább őrre szükség van. Az elégségesség bizonyításához először bontsuk fel az -szöget átlójával háromszögre. Ismeretes, hogy ez mindig lehetséges (bizonyítását lásd pl. Surányi János: Matematikai versenytételek, III. kötet, 59. oldal, Tankönyvkiadó, Bp., 1992). Teljes indukcióval megmutatjuk, hogy a csúcsokat ki lehet színezni három színnel úgy, hogy mindegyik, a felbontásban szereplő háromszögben a három csúcs különböző színű. Ez esetén triviális. Ha , akkor van olyan háromszög, amely az -szögnek két oldalára illeszkedik. (Pl. azért mert több oldal van, mint háromszög, és egy háromszög nem illeszkedhet három oldalra.) Ezt a háromszöget az -szög két szomszédos oldala fogja közre, a harmadik oldala egy átló. Ha ezt a háromszöget elhagyjuk, a maradék -szög kiszínezhető. Az elhagyott háromszögnek két csúcsát színeztük ki, mégpedig különböző színnel, mert az átló egy másik háromszögnek is oldala. Ezért a harmadik csúcs színét is megfelelően meg tudjuk választani. Színezzük ki tehát a csúcsokat három színnel, és tekintsük azt a színt, amelyik a legkevesebbszer szerepel. Az ilyen színű csúcsokhoz egy-egy őrt állítva, az őrök minden falat és a sokszög minden belső pontját látják, számuk pedig nem lehet több -nál.
Győri Nikolett (Fazekas M. Főv. Gyak. Gimn., I. o.t.) és |
Lukács László (Miskolc, Földes F. Gimn., II. o.) dolgozatából |
|