Кіріспе

Төрт түстер теоремасын дәлелдеуде қолданылатын математикалық құрал. Математикада Кемпе тізбегі – негізінен төрт түстер теоремасын зерттеуде қолданылатын құрал. Шартты түрде, бұл – графиктегі кезекпен түстері ауысатын байланысқан түйіндер тізбегі.

Тарих

Кемпе тізбектерін алғаш рет Альфред Кемпе төрт түс теоремасын дәлелдеуге тырысқанда қолданды. Оның дәлелі толық емес болып шықса да, Кемпе тізбектері әдісі қазіргі заманғы дұрыс дәлелдемелердің табысына, мысалы Кеннет Аппель мен Вольфганг Хакеннің алғашқы сәтті дәлелдемесіне өте маңызды. Сонымен қатар, бұл әдіс Перси Джон Хьювудтың бес түс теоремасын дәлелдеуде қолданылады, ол төрт түс теоремасының әлсіз, бірақ оңай дәлелденетін нұсқасы. Бұл жағдайда Кемпе тізбектері төртінші дәрежелі төбе төрт түрлі түспен өзара жанаспайтынын дәлелдеу үшін қолданылады. Біріншіден, v төбесі және төрт көршілес төбесі бар граф құруға болады. Егер v төбесін алып тастасақ, қалған төбелерді төрт түспен бояуға болады. Түстерді (сағат тілі бойынша) қызыл, сары, көк және жасыл деп белгілейміз. Бұл жағдайда қызыл және көк көршілерін байланыстыратын Кемпе тізбегі немесе жасыл және сары көршілерін байланыстыратын Кемпе тізбегі болуы мүмкін, бірақ екеуі бірдей болмайды, себебі бұл екі жол міндетті түрде қиылысады, ал қиылысқан нүкте бір уақытта қызыл немесе көк және жасыл немесе сары түспен бояла алмайды. Егер Кемпе тізбегі жасыл және сары көршілерін байланыстырса, онда қызыл және көк арасында міндетті түрде Кемпе тізбегі болмауы керек. Осылайша, бастапқы v төбесін графқа қайта орналастырғанда, біз қызыл төбе мен оның көршілерінің түстерін кері ауыстыра аламыз (қызыл төбені қоса, оны көк түске өзгертеміз), бұл v төбесін екі көк көрші, бір жасыл және бір сары түспен қалдырады. Бұл v төбесінің көршілері ретінде тек үш түрлі түс бар екенін және енді v төбесін қызыл түспен бояуға болатынын білдіреді. Нәтижесінде төрт түсті граф пайда болады.

Басқа қолданбалар

Кемпе тізбектері түстік кеңейту мәселелерін шешуге қолданылған. Кемпе тізбектерін тіркеулерді үлестіру үшін де қолдануға болады.