<?xml version="1.0"?><!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.1 plus MathML 2.0//EN" "http://www.w3.org/Math/DTD/mathml2/xhtml-math11-f.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
<head>
<OBJECT ID="mathplayer" CLASSID="clsid:32F66A20-7614-11D4-BD11-00104BD3F987"> <!--comment required to prevent this becoming an empty tag--></OBJECT>
<?IMPORT NAMESPACE="m" IMPLEMENTATION="#mathplayer" ?>
<!--
 <script type="text/javascript" src="http://cdn.mathjax.org/mathjax/latest/MathJax.js?config=MML_HTMLorMML" />
-->
<script src="https://polyfill.io/v3/polyfill.min.js?features=es6"></script>
<script id="MathJax-script" src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/mathjax@3/es5/tex-mml-chtml.js"></script>


<meta name="GENERATOR" content="TtM 3.72" />
 <style type="text/css">
 div.p { margin-top: 7pt; }
 span.roman {font-family: serif; font-style: normal; font-weight: normal;} 
</style>
<title>GR.II.3.17</title>
<link rel="stylesheet" href="/mathdisplay.css" type="text/css" />
</head>
<body>
<div class="feladat">
<b>Feladat: 3.17.</b><br /> <a name="k_ii_090831sl_ramsey02" /><a href="bib_box.php?mode=sne-s-j-&amp;citation_num=" target="bib_box" onclick="mutat('bib_box.php?mode=sne-s-j-&amp;citation_num='); return false;"></a>* Bizonyítsuk be a Ramsey-tétel következő, véges (egyszerű) gráfokra vonatkozó legáltalánosabb alakját:

<div class="p"><!----></div>

 <b>Általános Ramsey-tétel gráfokra.</b> Akárhogyan adunk meg egy pozitív  egész <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow></m:math> számot, továbbá akárhogyan adjuk meg az <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>2</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>&ge;</m:mo><m:mn>2</m:mn></m:mrow></m:math> egész számokat, van olyan <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>m</m:mi></m:mrow></m:math> szám, amelyre (és minden nála nagyobbra) igaz, hogy 

<div class="p"><!----></div>

<div style="text-align:center"><m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>m</m:mi><m:mo>&rarr;</m:mo><m:mo stretchy="false">(</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>2</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo stretchy="false">)</m:mo></m:mrow></m:math>.

</div>

<div class="p"><!----></div>

Szavakkal: van olyan <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>m</m:mi></m:mrow></m:math> szám, hogy ha egy <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>m</m:mi></m:mrow></m:math> pontú teljes gráfot kiszínezünk <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow></m:math> színnel (egy él egy színt kap), akkor valamelyik <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow></m:math>-re van <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

</m:mrow></m:math> pontú teljes részgráf, amelynek minden éle <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow></m:math> színű.

<div class="p"><!----></div>

<br /> <b>Jelölés.</b> A legkisebb olyan <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>m</m:mi></m:mrow></m:math> számot, amelyre ez az állítás teljesül, <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>r</m:mi><m:mo stretchy="false">(</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>2</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>.</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo stretchy="false">)</m:mo></m:mrow></m:math>-val jelöljük.

<div class="p"><!----></div>

<br /><br />  <b>Megjegyzés.</b> Az állítás általánosítható úgynevezett hipergráfokra is, ekkor azt mondja ki, hogy ha egy <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>m</m:mi></m:mrow></m:math> pontú halmaz minden <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>l</m:mi></m:mrow></m:math> pontú részhalmazát kiszínezzük <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow></m:math> szín valamelyikével, akkor valamelyik <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow></m:math>-re van olyan <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

</m:mrow></m:math> elemű részhalmaz, amelynek minden <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>l</m:mi></m:mrow></m:math> elemű részhalmaza <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow></m:math> színű. Ez a <i>Ramsey-tétel <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>l</m:mi></m:mrow></m:math>-hipergráfokra</i>.
<br />&nbsp;<br /></div>
<div class="feladat">
<a name="_solution_k_ii_090831sl_ramsey02" /><b>Megoldás: 3.17</b><br />
Ha az <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

</m:mrow></m:math> számok egy kivételével 2-vel egyenlők, akkor az <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>r</m:mi><m:mo stretchy="false">(</m:mo><m:mn>2</m:mn><m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo><m:mn>2</m:mn><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo><m:mn>2</m:mn><m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo><m:mn>2</m:mn></m:mrow></m:math>-függvény értéke <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow></m:math>. Hiszen az állítás éppen azt mondja ki, hogy vagy minden él az <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow></m:math>-edik színt kapta, vagy van más színű él is. Másrészt a <a href="chapter.php?mode=sne-s-j-&amp;volume=gr_ii&amp;code=GR.II&amp;chapter=chs_gr_ii/gr_ii_ramsey&amp;chapternum=3&amp;topic=Speciális gráfelméleti témák&amp;yearpair=9--10#k_ii_090831sl_ramsey01a" target="_blank">3.11</a>. feladat gondolatmenete átvihető több színre is, és akkor azt kapjuk, hogy 

<div class="p"><!----></div>

<div style="text-align:center"><m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>r</m:mi><m:mo stretchy="false">(</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>2</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo stretchy="false">)</m:mo><m:mo>&le;</m:mo><m:mi>r</m:mi><m:mo stretchy="false">(</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>-</m:mo><m:mn>1</m:mn><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>2</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo stretchy="false">)</m:mo><m:mo>+</m:mo><m:mi>r</m:mi><m:mo stretchy="false">(</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>2</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>-</m:mo><m:mn>1</m:mn><m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo stretchy="false">)</m:mo><m:mo>+</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>+</m:mo><m:mi>r</m:mi><m:mo stretchy="false">(</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>2</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>-</m:mo><m:mn>1</m:mn><m:mo stretchy="false">)</m:mo></m:mrow></m:math>.

</div>

<div class="p"><!----></div>

Vegyünk ugyanis egy <br />

<table width="100%"><tr><td align="center">

    <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

    <m:mstyle displaystyle="true"><m:mrow><m:mi>r</m:mi><m:mo stretchy="false">(</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>-</m:mo><m:mn>1</m:mn><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>2</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo stretchy="false">)</m:mo><m:mo>+</m:mo><m:mi>r</m:mi><m:mo stretchy="false">(</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>2</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>-</m:mo><m:mn>1</m:mn><m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo stretchy="false">)</m:mo><m:mo>+</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>+</m:mo><m:mi>r</m:mi><m:mo stretchy="false">(</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>2</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>-</m:mo><m:mn>1</m:mn><m:mo stretchy="false">)</m:mo></m:mrow>

    </m:mstyle></m:math>

</td></tr></table>

<br />

 pontú teljes gráfot és színezzük ki éleit <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow></m:math> színnel tetszőlgesen. Vegyünk egy <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>x</m:mi></m:mrow></m:math> pontot és nézzük a belőle kiinduló első színű éleket. Ha ezekből legalább <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>r</m:mi><m:mo stretchy="false">(</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>-</m:mo><m:mn>1</m:mn><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>2</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>,</m:mo><m:mo>&#x2026;</m:mo><m:mo>,</m:mo>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>k</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo stretchy="false">)</m:mo></m:mrow></m:math> darab van, akkor ezek végpontjai között vagy van első színű teljes <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

<m:mo>-</m:mo><m:mn>1</m:mn></m:mrow></m:math>-es és akkor <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>x</m:mi></m:mrow></m:math>-et hozzávéve van teljes <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mn>1</m:mn></m:mrow>

</m:msub>

</m:mrow></m:math>-es, vagy valamelyik másik <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow></m:math>-re van <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow></m:math> színű teljes <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

</m:mrow></m:math> pontú rész. Ugyanígy járhatunk el bármelyik más szín esetén. Ha viszont minden <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow></m:math>-re kevesebb volna az <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow></m:math> színű éllel összekötött szomszédok száma, akkor a gráf pontszáma is kevesebb volna a megadottnál.

<div class="p"><!----></div>

Innen az összes <m:math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">

<m:mrow>

<m:msub><m:mrow><m:mi>n</m:mi></m:mrow><m:mrow><m:mi>i</m:mi></m:mrow>

</m:msub>

</m:mrow></m:math>-re vonatkozó teljes indukcióval az általános Ramsey-tétel nyilvánvalóan következik.
<br />&nbsp;<br />&nbsp;<br /></div>
</body></html>
