假设不存在同色三角形。
令这16个点分别是:
B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16、B17。
一、由B1引出的线段共有16条。
若同一颜色的线段最多为5条,则:
由B1引出的线段总数≦5(红)+5(蓝)+5(白)=15(条),不足16条,显然不合理。
那么由B1引出的16条线段中,一定有6条是同一颜色的(不失一般性地设为红色)。
不失一般性地设这6条线段分别是:B1B2、B1B3、B1B4、B1B5、B1B6、B1B7。
二、由B2向B3、B4、B5、B6、B7引出的线段共有5条。
这5条线段中,不能有红色的,否则这一线段就与点B1构成红色的三角形。
那么,在这5条线段中,一定有3条的同一颜色的(不失一般性地设为蓝色)。
不失一般性地设这3条线段分别是:B2B3、B2B4、B2B5。
三、现在考查线段B3B4、B3B5、B4B5的颜色。
1、显然不能同为白色,否则△B3B4B5为白色三角形。
2、若有一条是蓝色的,则这条线段与点B2就构成蓝色三角形。
3、若有一条是红色的,则这条线段就与点B1构成红色三角形。
综上一、二、三所述,假设不存在同色三角形是错误的。
∴在这17个点连成的三角形中,一定存在同色三角形。
考虑以A1为端点的线段A1A2,A1A3,…,A1A17,由抽屉原则这16条线段中至少有6条同色,不妨设A1A2,A1A3,…,A1A7为红色.现考查连结六点A2,A3,…,A7的15条线段,如其中至少有一条红色线段,则同色(红色)三角形已出现;如没有红色线段,则这15条线段只有蓝色和黄色,由例5知一定存在以这15条线段中某三条为边的同色三角形(蓝色或黄色).问题得证.
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