Кіріспе

Рамзи теориясындағы теорема. Ван дер Вэрден теоремасы – математиканың Рамзи теориясы деп аталатын саласындағы теорема. Ван дер Вэрден теоремасы, кез келген берілген оң бүтін сандар r және k үшін, {1, 2, ..., N} сандарының әрқайсысы r түрлі түстің бірімен боялғанда, олардың арасында кем дегенде k мүшелі, бір түстің элементтерінен тұратын арифметикалық прогрессия табылатынын айтады. Мұндай ең кіші N саны Ван дер Вэрден саны W(r, k) деп аталады, ол голланд математигі Б. Л. ван дер Вэрденнің құрметіне аталған. Бұл болжамды 1921 жылы Пьер Жозеф Генри Боде жасаған. Ваерден бұл туралы 1926 жылы естіп, 1927 жылы өзінің дәлелін жариялады, ол “Beweis einer Baudetschen Vermutung [Баудеттің болжамының дәлелі]” деп аталды.

Ван дер Вэрден теоремасының дәлелі (ерекше жағдайда)

Келесі дәлел Рон Грэм, Б. Л. Ротшильд және Джоэл Спенсерге тиесілі. Хинчин теореманы W(r, k) шамасын есептемей-ақ, салыстырмалы түрде қарапайым түрде дәлелдейді.

Жалпы жағдайда дәлелдеу

W(2, 3) дәлелдемесі негізінен W(32, 2) ≤ 33 екенін дәлелдеуге байланысты. Біз {1, 325} бүтін сандарын 65 "блокқа" бөлеміз, олардың әрқайсысы 32 түрлі тәсілмен боялуы мүмкін, содан кейін алғашқы 33 блоктан екі блоктың бірдей түспен боялғанын және кері түспен боялған блок бар екенін көрсетеміз. Сол сияқты, W(3, 3) дәлелдемесі де түстер саны мен прогрессия ұзындығы бойынша екі рет индукция қолданып, теореманың жалпы жағдайда дәлелденгенін көрсетуге байланысты.

Эргодикалық теория

Фурстенберг пен Вайс 1978 жылы эргодикалық теорияны қолданып, теореманың эквивалентті түрін дәлелдеді. Жоғарыда келтірілген теореманың дәлелі нәзік болғандықтан, оқырманға толық ақпарат алу үшін сілтеме жасалады. Осы қайталану теоремасының көмегімен ван дер Ваerden теоремасын эргодикалық теориялық стильде дәлелдеуге болады.