给你简单说一下:
引理:任意6个人的集会总一定有3个互相认识或3个互相不认识。
这个的证明我就不说了,太有名了,证明到处都是。简单说,就是某一个人A,如果认识》=3个人,那么这3个人一旦有认识,加上A就是3个认识的人,要么都不认识,那么这是3个互相不认识的人。同理,如果不认识》=3个人,完全一样推理。因为对6个人里的任何一个人,要么认识》=3个人,要么不认识》=3个人,这样引理就证明完毕了。
下面回到主题,讨论9个人里的某个人A的认识人的数目。
如果有某个人A不认识》=6个人,那么由引理,这6个人里有3个互相认识或3个互相不认识。如果是前一种情况,那么就找到了3个互相认识。如果是后一种情况,那么加上A的话,找到了4个互相不认识的人。
如果有某个人A认识》=4个人,那个考虑那4个人,一旦有互相认识的一对儿,加上A,就是互相认识的3个人。如果互相都不认识,那么我们也找到了4个人互相不认识的人。
所以只剩一种情况没有被讨论过,就是每一个人都恰巧认识3个人,不认识其他5个人。那就很奇怪了,因为如果从双向算的话,有5×9=45个不认识的对(不计先后顺序),但是每个对应该出现2次,所以这个数其实应该是个偶数才对,这就矛盾了嘛(画个线段图,就很明显了,顶点度数和是线段数的2倍,必须是偶数)。所以,这9个人每人都恰巧认识3个人,不可能出现的,其实是个伪命题。
综上所述,我们已经讨论的所有的可能情况,都印证了命题的正确性,所以证明是无懈可击的。
这实际是一个图论问题,用9个点表示9个人,将9个点两两相连,构成一个9阶完全图。
若两人认识,则将两人间的连线染红,否则染蓝。
问题转化为证明用两种颜色对9阶完全图染色,则一定存在一个3阶完全子图,所有边都为蓝色,否则一定存在一个4阶完全子图,所有边都为红色。
建模的话,用计算机模拟染色,穷举法就可以了吧。
一则趣闻是,前两年本科生破解的那个西塔潘猜想,于此有关。