给定空间中的 $9$ 个点,其中任何 $4$ 点都不共面,在每一对点之间都连有一条线段,这条线段可染为红色或蓝色,也可不染色.试求出最小的 $n$ 值,使得将其中任意 $n$ 条线段中的每一条任意地染为红蓝二色之一时,在这 $n$ 条线段的集合中都必包含有一个各边同色的三角形.(中国)
【难度】
【出处】
1992年第33届IMO试题
【标注】
  • 知识点
    >
    二试组合部分
【答案】
【解析】
设染色的线段至少有 $33$ 条,则不染色的线段至少有 $\mathrm{C}_9^2-33=36-33=3$(条).
若点 $A_1$ 引出不染色的线段,去掉 $A_1$ 及 $A_1$ 所引出的线段,如果剩下的图中,还有点 $A_2$ 引出不染色的线段,去掉 $A_2$ 及 $A_2$ 所引出的线段,依次进行下去,由于不染色的线段至多 $3$ 条,所以至多去掉 $3$ 个顶点(以及从它们所引出的线段),剩下的至少 $6$ 个点,每两点之间的联线染上了红色或蓝色.易知其中必有一个同色三角形.
下面的例子说明:若染色的线段数小于 $33$ 时,未必有同色三角形.如图所示$v_1$ 与 $v_9$,$v_2$ 与 $v_8$,$v_3$ 与 $v_7$,$v_4$ 与 $v_6$ 之间的边不染色,且图中的实线表示红色,虚线表示蓝色,$v_1,v_9$ 与 $v_2,v_8$ 之间的虚线表示 $v_1v_2,v_1,v_8,v_9,v_2,v_9,v_8$ 均为虚线,其余类似.则图中没有同色三角形.
答案 解析 备注
0.109142s