Problem 1

如若没有长度为 的 constant subsequence,那么必然有不少于 个不同的值,我们取一个由 个不同值构成的子序列,这化归为了 Erdos - Szekeres Theorem 的 case,得证

Problem 2

考虑强化,证明

的染色相同,其中

考虑 ,则对 N 的任一种染色方式,考虑对 染为 的颜色(

此时 的每个三角形都唯一的与一个满足上述性质的 相对应,存在同色三角形证明了题所求。

Problem 3

对 c 用归纳法, 的时候显然

如若 时, 存在,下证: 存在且

对一个长度为 的 c-coloring 序列,由 Van Der Vaerden 定理知,存在一个同色的等差数列

这表明从 开始,公差为 ,长度为 l 的等差数列均同色,下面考察

Case 1:他们之中有至少一个值 的染色与前述等差数列相同,这表明

是一个符合题意的集合

Case 2:他们的染色均不为前述等差数列的颜色,那么考虑将其颜色映射到新集合

上,映射方式即 id 的染色变为 i 的染色,且这种染色色数至多为 ,那么由归纳假设,新集合有一个同色的集合

这表明原来的

是一个满足题意的集合

综上证毕。

Problem 4

的任一 proper coloring 将 G 划分为 个颜色不同的独立集,我们证明任给两个这样的独立集 ,都 。如果不然,即 仍为一个独立集,则我们可以对他们进行同一种染色,这与 的最小性不符

Problem 5

Task 1

Task 2

其中

带入即得证