■平面上の任意の点集合(その1)

【1】バーチの定理

 平面上の任意の3N個の点の集合に対して,それらを頂点とするN個の三角形を構成して,それらが共通部分をもつようにすることができる.

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【2】ハッピーエンド問題

[1]平面上に5つの点をどう配置しても必ず凸四角形をなす4点を選ぶことができる.

 この問題は戦前のブダペストでエシュテルによって提示された問題である.その会に出席していたエルデシュとジョルジーはその本質的な理由を考えた.その3年後,エシュテルとジョルジーは結婚.エルデシュにより,この問題は「ハッピーエンド問題」と呼ばれることになった.

[2]平面上に9つの点をどう配置しても必ず凸五角形をなす5点を選ぶことができる.

 エルデシュは

[3]平面上に71の点をどう配置しても必ず凸六角形をなす6点を選ぶことができる.

ことを証明した.

 彼の仕事はどんなnについても、ある数g(n)が存在して

[4]平面上にg(n)個の点をどう配置しても必ず凸n角形をなすn点を選ぶことができる.

ことを証明した.しかし,なぜ常にそうなるのか本質的な理由はまだ解明されていない.何をどうやって証明すればいいのだろうか?

 今日,71は改良され,

  17≦g(n)≦37

という結果が得られている.これはハッピーエンドにはなっていないのである.

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