سارا میخواهد هر یک از 12 ناحیهی شکل زیر را با یکی از سه رنگِ آبی، قرمز و سبز رنگآمیزی کند، با این شرط که هر دو ناحیهای که با هم ضلع مشترک دارند، رنگهای متفاوتی داشته باشند. او به چند روش میتواند این رنگآمیزی را انجام دهد؟ دو روش رنگآمیزی متفاوت محسوب میشوند اگر ناحیهای وجود داشته باشد که در این دو روش، رنگ متفاوتی داشته باشد.
پاسخ
گزینه (۲) درست است.
ابتدا سه ناحیهی 1، 2 و 3 را رنگآمیزی میکنیم. چون این سه ناحیه دو به دو با هم ضلع مشترک دارند، باید به سه رنگ مختلف رنگ شوند. بنابراین برای رنگآمیزی این سه، 3! روش داریم.
بدون از دست دادن کلیت مسئله، فرض کنید ناحیهی 1 آبی، ناحیهی 2 قرمز و ناحیهی 3 سبز باشد.
ناحیهی 5 میتواند یکی از دو رنگ سبز یا آبی باشد. روی رنگ این ناحیه حالتبندی میکنیم:
اگر خانههای 1 تا 9 را رنگآمیزی کنیم، سه خانهی 10، 11 و 12 به طور یکتا مشخص میشوند. پس در کل 3×2×(1+2)=24 روش وجود دارد.