☆四色問題の簡単な証明その3☆
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0149132人目の素数さん
2011/04/01(金) 22:46:00.49これは、周り3本の辺が全て同色の時のみ3彩色できない(証明略)
ここで、3正則な平面グラフのライングラフを考える。
このグラフは、4正則な平面グラフ(*)である(証明略)
最小反例に(a)が存在すると仮定し、そのライングラフを考える。
最小反例から(a)除いたグラフは、3彩色可能である。
このとき、(a)に接合していた3点に着目すれば同色点集合である
ことがわかる。再び(a)をもどし、適当に縮約と削除を行えば、
それら3点を結ぶ3角形ができる(証明略)。平面グラフのマイナーは
平面グラフである。3点全てが同一の同色点集合に含まれるならば
命題※より次数6を含むことになるが、これは(*)と矛盾する。
よって、少なくとも1つは同色点集合に含まれない。
このことから、周り3本の辺が全て同色になる以外の塗りわけが
少なくとも1つ存在するため、3正則な平面グラフに配置(a)が
存在する時、配置(a)は可約配置である。
4.次数5の点の双対グラフについて
上記とほぼ同様の方法で可約配置であることが証明できる。
5.締め
このことより、3正則な平面グラフには少なくとも1つは可約配置を
含むため、最小反例は存在しない。よって、3正則な平面グラフの
辺彩色は3彩色的である。
6.さらに
正則な平面グラフの辺彩色が3彩色的ならば、あらゆる平面グラフは
2つのサイクルの合併である。
よって、あらゆる平面グラフは4 彩色的である。
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