Проблема четырех цветов

Содержание

Слайд 2

1 задача Плоскость разделена прямыми на несколько частей. Какое наименьшее количество

1 задача

Плоскость разделена прямыми на несколько частей. Какое наименьшее количество цветов

нужно для раскраски получившихся многоугольников так, чтобы многоугольники имеющие общую сторону были раскрашены в разные цвета?
Слайд 3

Простые примеры Какое минимальное количество красок нужно для раскрашивания этих фигур

Простые примеры

Какое минимальное количество красок нужно для раскрашивания этих фигур таким

образом, чтобы любые две области, имеющие общий участок границы, были раскрашены в разные цвета?

Фигура 1

Фигура 2

Ответ: 3 краски

Ответ: 4 краски

Слайд 4

Можно ли всякую расположенную на плоскости карту раскрасить 4 красками так,

Можно ли всякую расположенную на плоскости карту раскрасить 4 красками так,

чтобы любые две области, имеющие общий участок границы, были раскрашены в разные цвета?

Гипотеза

Слайд 5

Немного истории Теорему о четырех красках открыл в 1852 году Френсис

Немного истории

Теорему о четырех красках открыл в 1852 году Френсис Гутри, составляя

карту графств Англии. Он обратил внимание, что для того, чтобы покрасить все области в разные цвета так, чтобы не было одноцветных областей, имеющих общую сторону хватает четырёх красок и предположил, что любой многоугольник, разделенный на несколько поменьше, можно раскрасить четырьмя красками, соблюдая то же условие. После этого его брат Фредерик сообщил об этом известному математику Де Моргану, а тот — математической общественности. Более точная формулировка гипотезы была опубликована в 1878 году, но доказать её долгое время не удавалось. В течение этого времени было предпринято множество попыток не только доказательства, но и опровержения, и эта задача получила название проблемы четырёх красок.
Чтобы немного проще было доказывать эту гипотезу, сначала в 1890 году английский математик Хивуд доказал, что любой граф можно раскрасить пятью красками с соблюдением указанных правил. Но теорему о четырех красках очень долго не могли доказать, и только а 1976 году К. Аппель и В. Хакен доказали эту теорему на компьютере. Однако они перебрали только 2000 типа таких графов, и точного математического доказательства пока не существует.
Слайд 6

Задача-обобщение Ответ: если х нечетно, то 4, если х четно, то

Задача-обобщение

Ответ: если х нечетно, то 4, если х четно, то 3.

Рассмотрим

фигуру с неизвестным количеством «перегородок» - Х.
Определите зависимость количества необходимых цветов при изменении количества перегородок.
Должно соблюдаться условие, чтобы любые две области, имеющие общий участок границы, были раскрашены в разные цвета?
Слайд 7

Попробуйте раскрасить фигуру, используя наименьшее возможное количество цветов таким образом, чтобы

Попробуйте раскрасить фигуру, используя наименьшее возможное количество цветов таким образом, чтобы

любые две области, имеющие общий участок границы, были раскрашены в разные цвета?

Задача с многоугольниками

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

2 задача То что вы использовали в предыдущих задачах, применимо и

2 задача

То что вы использовали в предыдущих задачах, применимо и для

объемных фигур. Например, сколько потребуется красок для раскраски куба с углами, превращенными в треугольные грани с соблюдением предыдущего условия? Докажите, что меньше красок использовать не получится.
Слайд 11

Игра «4 краски» Пример законченной игры Игра "Четыре краски" придумана по

Игра «4 краски»

Пример законченной игры

Игра "Четыре краски" придумана по мотивам этой

теоремы.
Игровое поле имеет размер 4x4 клетки. Стороны игрового поля окрашены в синий, зелёный, красный и жёлтый цвета.
Игроки по очереди ставят фишки этих цветов в клетки доски. Выигрывает тот игрок, который делает последний ход.
Нельзя ставить фишку к стороне доски того же цвета, как у этой фишки.
Первый ход делается к стороне доски. Следующие ходы делаются так, чтобы выставляемая фишка имела хотя бы одну фишку-соседа по стороне или углу клетки.
Так же игру можно модифицировать, и изменить размеры поля, окраску границ или добавить стенки внутри.
Слайд 12

Спасибо за внимание!

Спасибо за внимание!

Слайд 13

Раздаточный материал

Раздаточный материал


Слайд 14

1 задача Плоскость разделена прямыми на несколько частей. Какое наименьшее количество

1 задача

Плоскость разделена прямыми на несколько частей. Какое наименьшее количество цветов

нужно для раскраски получившихся многоугольников так, чтобы многоугольники имеющие общую сторону были раскрашены в разные цвета?
Слайд 15

Простые примеры Фигура 1 Фигура 2 Какое минимальное количество красок нужно

Простые примеры

Фигура 1

Фигура 2

Какое минимальное количество красок нужно для раскрашивания этих

фигур таким образом, чтобы любые две области, имеющие общий участок границы, были раскрашены в разные цвета?
Слайд 16

Задача-обобщение Рассмотрим фигуру с неизвестным количеством «перегородок» - Х. Определите зависимость

Задача-обобщение

Рассмотрим фигуру с неизвестным количеством «перегородок» - Х.
Определите зависимость количества необходимых

цветов при изменении количества перегородок.
Должно соблюдаться условие, чтобы любые две области, имеющие общий участок границы, были раскрашены в разные цвета?
Слайд 17

Задача с многоугольниками Попробуйте раскрасить фигуру, используя наименьшее возможное количество цветов

Задача с многоугольниками

Попробуйте раскрасить фигуру, используя наименьшее возможное количество цветов таким

образом, чтобы любые две области, имеющие общий участок границы, были раскрашены в разные цвета?