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第3問

9個の空間内の点を考え、4点が同一平面上にないとする。各点対を赤、青、または無色の辺で結ぶ。ちょうど nn 本の辺を彩色したとき必ず3辺が同色の三角形が存在するような最小の nn を求めよ。
ステップ 3/4: 1つの正方形から2頂点を取る三角形を調べる
ざっくり言うと

1つの正方形から2頂点を取る三角形を調べる

i≡j(mod2)⟹χ(RiRj)=0i\equiv j\pmod2\Longrightarrow \chi(R_iR_j)=0
詳しい解説

RiRjBkR_iR_jB_k を考える。i≡j(mod2)i\equiv j\pmod2 なら辺 RiRjR_iR_j は無色の対角線、そうでなければ RiBkR_iB_k と RjBkR_jB_k は反対色である。BiBjRkB_iB_jR_k も同様で、単色三角形はない。