質問<1939>2004/9/7
from=あや
「2色で塗り分け」


円周上にn個の点が置かれている。
どの2点も線分で結ばれていて、各々の線分を赤色または青色の
2色で塗り分ける。
このとき(最初のn個の点のうち)3点を頂点とする、どの三角形
も2色の辺からなるような塗り方は存在するか。
(1)n=5
(2)n=6
(3)n≧7

★希望★完全解答★

お便り2004/9/8
from=wakky


(1)
円周上の5点からなる五角形の辺の色を全部赤として、対角線を全部青とすると、
3辺が同じ色の三角形はありません。
したがって・・・存在する。

(2)
ある1点をAとします。
点Aから出る線分は5本あって
全部赤、赤4青1、赤3青2、赤2青3、赤1青4、全部青
のどれかになります。
つまり、少なくとも3本の線分が同じ色であるということになります。
ここで、AB,AC,ADが同じ色であるとします。
BC,BD,CDのうちどれかがABと同じ色なら
△ABC,△ABD,△ADBのどれかは3辺が同じ色の三角形になります。
BC,BD,CDのどれもABと異なる色ならば
△BCDの3辺が同じ色になります。
つまり
n=6のときは、少なくとも1つは3辺が同じ三角形が存在することになります。
従って
どの三角形も2色の辺からなるような場合は存在しません。

(3)
これは実は自信がないのですが・・・
(2)から
n(≧7)個の点のうち、どの6点を選んでも必ず3辺が同じ色の三角形が存在
すると思います。
残りのn-6個の点からどのような色の線を引いてもいいわけですから、n≧7
の場合も必ず3辺が同じ色の三角形があるのではないでしょうか?