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Activité interactive · Jeu · pour tous, théorie de Maths expertes et de Maths Sup · Casse-têtes

Le coloriage de cartes

Colorier une carte sans que deux régions voisines aient la même couleur, avec le moins de couleurs possible. La page tire des cartes au hasard, signale les fautes directes et calcule le minimum. Deux couleurs suffisent pour des rectangles superposés ; quatre suffisent toujours, et c'est un théorème de 1976.

Ce que l'on y fait

On choisit une couleur, puis on clique sur les régions d'une carte tirée au hasard, de 88 à 2626 régions. La page ne signale que les frontières séparant deux régions voisines de même couleur, donne un indice sur demande, et annonce à la fin le plus petit nombre de couleurs possible, qu'elle calcule exactement.

Ce que cela signifie : une carte découpée par des rectangles superposés se colorie avec 22 couleurs, selon la parité du nombre de rectangles qui contiennent chaque région ; la page le démontre. Une région entourée d'un anneau de 55 autres exige 44 couleurs. Le théorème des quatre couleurs (Appel et Haken, 1976), admis, dit que 44 suffisent toujours ; la page démontre que 66 suffisent, en admettant qu'une région a toujours au plus 55 voisines.

Le piège le plus courant est de croire que 44 couleurs ne sont nécessaires que si 44 régions se touchent deux à deux : la roue à cinq quartiers montre le contraire.

Où lire l'énoncé et la démonstration

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