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定理已证明

拉姆齐数的埃尔德什—塞克雷斯上界

命题陈述

对任意整数 s,t≥2s, t \ge 2,拉姆齐数 R(s,t)R(s, t) 有限且满足 R(s,t)≤R(s−1,t)+R(s,t−1)R(s, t) \le R(s - 1, t) + R(s, t - 1)。特别地,R(s,t)≤(s+t−2s−1)R(s, t) \le \binom{s + t - 2}{s - 1}。

为什么成立?

固定顶点 vv:要么其红邻域足够大迫使出现红色 Ks−1K_{s-1} 或蓝色 KtK_t;要么其蓝邻域足够大迫使出现红色 KsK_s 或蓝色 Kt−1K_{t-1}。

证明思路

**第一步(按抽屉原理划分 vv 的邻域)。** 令 N=R(s−1,t)+R(s,t−1)N = R(s - 1, t) + R(s, t - 1),固定顶点 v∈V(KN)v \in V(K_N)。将其余 N−1N - 1 个顶点划分为 VRV_R(到 vv 为红边)与 VBV_B(到 vv 为蓝边)。由于 ∣VR∣+∣VB∣=R(s−1,t)+R(s,t−1)−1|V_R| + |V_B| = R(s - 1, t) + R(s, t - 1) - 1,必有 ∣VR∣≥R(s−1,t)|V_R| \ge R(s - 1, t) 或 ∣VB∣≥R(s,t−1)|V_B| \ge R(s, t - 1)。

第二步(归纳推论)。 若 ∣VR∣≥R(s−1,t)|V_R| \ge R(s - 1, t),则 VRV_R 上的子图含蓝色 KtK_t,或含与 vv 合并成红色 KsK_s 的红色 Ks−1K_{s-1}。对 VBV_B 同理。

第三步(归纳证明二项式上界)。 归纳奠基 R(2,t)=tR(2, t) = t 与 R(s,2)=sR(s, 2) = s 分别等于 (t1)\binom{t}{1} 与 (ss−1)\binom{s}{s-1}。当 s,t≥3s, t \ge 3 时,由帕斯卡恒等式得 R(s,t)≤(s+t−3s−2)+(s+t−3s−1)=(s+t−2s−1)R(s, t) \le \binom{s + t - 3}{s - 2} + \binom{s + t - 3}{s - 1} = \binom{s + t - 2}{s - 1}。

用到此定理的主题

分步证明

该定理暂无分步证明。

参考文献

  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.)