Wat gebeurt er tijdens een
"zet"?
Er wordt een lijn getekend en op die lijn wordt een nieuw
knooppunt gezet. Dat betekent dus dat er in totaal 2 nieuwe lijnen
en 1 nieuw knooppunt worden gemaakt. Noem z het aantal
zetten, dan geldt er:
|
L(z) = 2z
......(2)
K(z) = n + z
......(3) (we begonnen met n
knooppunten) |
|
Daaruit volgt eenvoudig dat altijd geldt: L
= 2K - 2n ..... (4)
Elk vlak bevat altijd minstens één opening; die is
namelijk toegevoegd toen het vlak gemaakt werd. Dus moet
gelden V £
O ......(5)
Het totale aantal openingen is constant, want een zet laat er twee
verdwijnen en voegt er ook weer twee toe. Dat aantal is dus O
= 4n .....(6)
(1) en (4) geven: V - 2K + 2n + K = S + 1
(5) en (6) geven V £ 4n
Deze laatste twee vergelijkingen samen leveren ons dat
4n - 2K + 2n + K ³ S +
1
ofwel: K £ 6n - S - 1
maar omdat S ³ 1 moet wel
gelden: K £ 6n - 2
Vergelijking (3) levert dan dat er na z zetten
geldt z + n £ 6n
- 2 Þ
z £ 5n - 2
Daarmee is het eerste deel bewezen: het aantal zetten kan nooit
méér dan 5n - 2 zijn.
Deel 2
In de slotpositie is S = 1.
Als er meer dan één samenhangsel is, heeft het buitengebied van
elk van deze samenhangsels een opening en kunne we deze twee
openingen nog met elkaar verbinden, dus was dit niet de
slotpositie.
Verder bevat in de slotpositie elk valk ook precies één
opening (anders was nog een zet mogelijk).
Dat betekent dat in de slotpositie geldt: V = O = 4n
in het verhaal hierboven hebben we op twee plaatsen
ongelijkheden ingevoerd.
• bij S ³ 1, maar dat
kunnen we voor de slotpositie vervangen door S = 1
• bij V £ O maar in de
slotpositie kunnen we dit vervangen door V = O
Kortom; voor de slotpositie geldt z = 5n - 2
en daarmee is ons bewijs geleverd. |