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定理已证明

定理 R(3, 3) = 6

命题陈述

拉姆齐数 R(3,3)R(3, 3) 等于 66:完全图 K6K_6 的任意 22 边染色都包含单色 K3K_3,而 K5K_5 存在不含单色 K3K_3 的染色。

为什么成立?

K6K_6 中任一顶点有 55 个邻点;分成 22 类则至少有 33 个同类,无论这 33 个顶点之间是否有该色边,都会产生单色三角形。

证明思路

**第一步(上界 R(3,3)≤6R(3,3) \le 6)。** 任取 K6K_6 的一个顶点 vv。与 v 关联的 55 条边染成红色或蓝色。由抽屉原理(⌈5/2⌉=3\lceil 5/2 \rceil = 3),至少有 33 条边同色——不妨设 vu1,vu2,vu3vu_1, vu_2, vu_3 全为红边。

**第二步(对 {u1,u2,u3}\{u_1, u_2, u_3\} 分类讨论)。** 考察 {u1,u2,u3}\{u_1, u_2, u_3\} 内部的 33 条边。若其中有一条——如 u1u2u_1u_2——为红边,则 {v,u1,u2}\{v, u_1, u_2\} 构成红色 K3K_3;否则 u1u2,u2u3,u3u1u_1u_2, u_2u_3, u_3u_1 这 33 条边全为蓝边,于是 {u1,u2,u3}\{u_1, u_2, u_3\} 本身构成蓝色 K3K_3。

**第三步(下界 R(3,3)>5R(3,3) > 5)。** 用 Z/5Z\mathbb{Z}/5\mathbb{Z} 标记 K5K_5 的顶点。当 i−j≡±1(mod5)i - j \equiv \pm 1 \pmod 5 时将边 ijij 染红,当 i−j≡±2(mod5)i - j \equiv \pm 2 \pmod 5 时染蓝。两种颜色类都构成不含三角形的 55 元环,从而 R(3,3)>5R(3,3) > 5,证得 R(3,3)=6R(3,3) = 6。

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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.)