MathLabs
Định lýĐã chứng minh

Định lý R(3, 3) = 6

Phát biểu

Số Ramsey R(3,3)R(3, 3) bằng 66: mọi cách tô 22 màu các cạnh của K6K_6 đều chứa một K3K_3 đơn sắc, trong khi K5K_5 có một cách tô không chứa K3K_3 đơn sắc nào.

Vì sao đúng?

Một đỉnh bất kỳ trong K6K_6 có 55 đỉnh kề; chia chúng vào 22 màu thì có ít nhất 33 đỉnh cùng lớp, và dù giữa 33 đỉnh đó có cạnh màu ấy hay không thì một tam giác đơn sắc đều xuất hiện.

Phác thảo chứng minh

**Bước 1 (chặn trên R(3,3)≤6R(3,3) \le 6).** Chọn một đỉnh vv bất kỳ của K6K_6. Có 55 cạnh nối từ v được tô đỏ hoặc xanh. Theo nguyên lý Dirichlet (⌈5/2⌉=3\lceil 5/2 \rceil = 3), có ít nhất 33 cạnh cùng màu — giả sử vu1,vu2,vu3vu_1, vu_2, vu_3 đều màu đỏ.

**Bước 2 (chia trường hợp trên {u1,u2,u3}\{u_1, u_2, u_3\}).** Xét 33 cạnh nối giữa {u1,u2,u3}\{u_1, u_2, u_3\}. Nếu có một cạnh nào đó — chẳng hạn u1u2u_1u_2 — màu đỏ, thì {v,u1,u2}\{v, u_1, u_2\} tạo thành một K3K_3 đỏ. Ngược lại, cả 33 cạnh u1u2,u2u3,u3u1u_1u_2, u_2u_3, u_3u_1 đều màu xanh, nên chính {u1,u2,u3}\{u_1, u_2, u_3\} là một K3K_3 xanh.

**Bước 3 (chặn dưới R(3,3)>5R(3,3) > 5).** Đánh số các đỉnh của K5K_5 bởi Z/5Z\mathbb{Z}/5\mathbb{Z}. Tô cạnh ijij màu đỏ nếu i−j≡±1(mod5)i - j \equiv \pm 1 \pmod 5 và màu xanh nếu i−j≡±2(mod5)i - j \equiv \pm 2 \pmod 5. Cả hai lớp màu đều tạo thành chu trình 55 đỉnh không tam giác, chứng tỏ R(3,3)>5R(3,3) > 5 và do đó R(3,3)=6R(3,3) = 6.

Chủ đề chứa định lý này

Chứng minh từng bước

Chưa có chứng minh từng bước cho định lý này.

Tài liệu tham khảo

  1. Marcelo Campos, Simon Griffiths, Robert Morris, Julian Sahasrabudhe (2023). An exponential improvement for diagonal Ramsey · arXiv:2303.09521
  2. Sam Mattheus, Jacques Verstraëte (2024). The asymptotics of r(4,t) · DOI:10.4007/annals.2024.199.2.8
  3. Ronald L. Graham, Bruce L. Rothschild, Joel H. Spencer (1990). Ramsey Theory (2nd ed.)