一类具有(2t+1)-匹配的树的第二大特征值的下界
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( G)一 z ( — )一 ( 一 一 叫 ) G G .
设 厂( )是关 于 变量 z 的一个 多项式 .f( )= S : 0的最 大根记 为 。 , 二大根 记为 ( ) C = ( 厂) 第 - .将 多项 式按 厂 降幂 排列 , 项 系数 为 1的多项 式称 为 首一 多项 式.由于 图的特 征多 项式 的根 为实 数 , 本文 中只考 虑 首 故 实根 多项 式.为 了 比较两 个 多项式 的最 大根 , 出 了下面 的引理 . 给
给 出 了这 类 树 的第二 大特 征值 的一 个下 界 .文 中未 加说 明 的术语 见 文献 [ ] 8.
收 稿 日期 :2 1 - 6 0 0 00 —5
基 金项 目 :国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目( 1 7 2 9 6002) 作 者 简 介 :张 国 珍 ( 7一 ,女 ,讲 师 , 士 生.主 要 从 事 图 论 研 究 1 8) 9 博
第 l步 .直接 证 明 ( ) 户 > ( )有 困难 ,为此进 行如 下转 化 : g 令
f( )一 ( 一 1 户( ) z)一 z 一 ( 志一 + 2 z ) + z。+ ( 志一 3 2 t+ 1 一 z 一 ( ) 七一 2 ) t,
由 ( > 1 故 z ) ( 一 (’, 以下 面 只要 证 明 ( ) ) , ( 五 一 户) / 所 ) - > ( 厂 g)就 可 以.- ) 厂 一g( ) ( z + 。 一
引 理 3 设 _( 厂 z)是 一个 实根 首一 多项 式 , 果对 a 如 ∈R, 厂( <O 有 ) ,则 ( ) .特 别地 ,如果 _ >口 厂 /( ( ) <0 则 ( ) ’ g) , 厂 > ( ) g .此处 , z g( )也是 一个 实根 首一 多项式 .
证明
2
中 北 大 学 学 报( 自然 科 学 版 )
21 年第 1 01 期
引理 1】 设 P [ ] —
是 G 的一 条边 , C()是所 有含 8的圈 的集 合 , 且 8 则
( )一 ( G— g 一 ( ) G— 二 叫)~ 2 —C ( ( _ I > ) G— V( ) z) . ZE 引理 2】 设 是 图 G 的一个 悬挂 点 , _ ] 且设 叫 是 与 相邻 的点 , 则 0 — 3 6 3 3 ( 0 1 0 — 0 10 9
一
类 具 有 (t )匹配 的树 的 2+1 一 第 二 大 特 征 值 的下 界
张 国珍 ,李 彦 军。
(. 山西 大 学 数 学 科 学 学 院 ,山西 太原 0 00 ;2 1 3 0 6 .山 西 大 学 商 务学 院 , 山西 太 原 0 0 3 ) 3 0 1 摘 要 : 计 算 了 两 类 树 的特 征 多项 式 , 绍 了 一 个 比较 两 个 首一 多 项 式 的 最 大 根 的方 法 ,并 应 用 这 个 方 法 介
21 年 第 3 01 2卷 第 1 期
( 总第 1 5 ) 3 期
中 北 大 学 学 报( 自然 科 学 版 )
Vo. 2 No 1 2 1 13 . 0 1
( u o 1 5 S m N .3 )
J U N LO O T N V R I Y O H N N T R LS I N EE I I N O R A F N R H U I E ST FC I A( A U A C E C D T O )
( 是一 t 2 [ ~ 2 + ( 一 )( ) 一 t一 2 ( 一 t 2 一 ( )( 一 ) 一 t+ 1 ] 3 ) } + 2
( 一£ ) ~2 x 一 + 一2 , r z 一z 一 ( 一 ) £ 设 ( ) 。 志 一2z 一z+ 于是 厂( ) ~2 , - 一g( ) ( ) z z +rz .由引理 3 为 , 了证 明 ( ) - > ( ) 厂 g ,只须说 明 r 2( ) <0 ( g ) .
( 一 1 。 。一 ( z ) 志一 + 2 z ) + ( k一 4 3 t一 1 z ) 。一 2 志一 2 ) . ( t ]
( 志,) B( t )一
令 g z 一z 一( 一 ) (k t 1z 一2 志 t ,于是 , 1B( , ) Ig .记 h ) 一 ( ) +2 z + 3 一4一 ) ( 一2) ( 是 t 一 ( ) ) ( 一 ( —f 1 一z k + ) + 一2,户 z 一z 一 ( 一f ) +尼 t 则 h - 一 ( ) c ( ) t ( ) 志 +1 z +z 一2 , () z z 一2 , 1 一一 l . c + <O
由 引 理 3 可 见 ( ) 1 , > .又 h ( ) ( ) 一 ( ( ) 2 ) 一 2 ) 0 ) 一 2 ( 一 2( < ,由 引 理 3 得 到 。 > , ( )
1
() 户 .对于 h z) 易知 】 > ( ) 0 ( ) 3^ < 0 ( , ( ) 2矗 > , ^ < ( ) .又 h( ) 一2> 0 h 1 ~ 0 一k t , ( )
( 忌t) B( ,) .此 处 ,树 7磊, 志 £ B( ,)分别 如 图 1 ,图 2所示 .
图 1 树 l矗 ’
F g 1 Th r e, 矗 i . ete , ’
图 2 树 B( £ ,)
Fi 2 Th r e B( f g. e t e , )
ca s wa b a n d Th r mp o e h o n a y o h o y o i e v l e ls s o t i e . e wo k i r v s t e b u d r ft e r f g n a u . e
Ke r s:t e y wo d r e;ma c n t hi g;c r c e itc p y mi l i n a u ha a t rs i ol no a ;ege v l e
( . Sc olofM a h m a ia cinc s,Sh 1 ho t e tc lS e e anx nie st iU v r iy,T ayu 30 6,Ch n i an 0 00 i a; 2 Busne s Cole e,Sha iU nier iy,T ayua 0 . i s lg nx v st i n 03 031,Chi na)
a.
厂( ) , “ <0 但 l 厂 z 一+C , 在 ( +c )之 间至少 存在 厂( i () m × 故 3 , x 。 z)的一 个根 ,于是 ( > 厂)
、● ●●L , ●●● J
定理 1 设 五 是一 棵有 2 尼个 顶 点 的树 , 一 个 (f 1 一 有 2+ ) 匹配 ,是 1 则 当 f ≥2+ , ≥4时 , ( > 7玉)
第 2步.计算
g1 ( )一 { 。 ( z z + 正一。一 2 z + [ 尼一 t t ) ( ) 5 志一 一 ( )+ 3 z+ t 2+ ] 一 ( 尼一 t 2 [愚~ ) 5 一 ) 3 ) ( )+ 一 )( 一 ( + ]rz {( [ 一 t 2 一 ( 一 t 1 ]+ (k一 4 1 一 ) + ) 3 t一 )一 ( 志一 t 2 ( 一 )足一 2) t +
t l 0 < ,则
hz ( )在 ( , )之 间 至少 有一个 根 ; O1 而 ( > ( ) 1 ) 户 > ,故 : ∈( , ) 得 到 ( ) ( ) 0 1 , ^ < ( ) 声 < ( ) ^ , 所 以 ( 一 ( .下 面证 明 z7五 > ( 志 £ ) 27五) - p) ( ) B( ,) ,即证 明 ( > ( ) ) 。g .分 3步进 行 :
证 明 由引理 1和引理 2不难 算 出 矗 B( ,)的特征 多项 式 , 尼 ( )一 雎 了聂 ( 一 1 2 3 一 ( ) [ t 一 t 1 。 z- + ) + 5 k一 2] z 一 ( [ 足一 t 1x 一 z+ k一 2] + )2 £,
Abs r c : The ha a t rs i po y m il of wo l s e of r e we e a c a e ta t c r c e itc l no a s t c a s s t e s r c lul t d. A m e ho f r t d o c omp i g t a ge tr t ft o cpo yn arn he l r s oo s o wo m ni l omi l s i r du e a s wa nt o c d.A l s r e ma c i c a s oft e t h ng ( £ 1) 2+ wa n e tga e t h e to d m e ho nd a l s i v s i t d wih t e m n i ne t d a owe un o h e o a ge te g n l e o h r bo d f r t e s c nd l r s i e va u ft e
A we u o h e o r e t Lo r Bo nd f r t e S c nd La g s
Ei e a u f a Cl s f Tr e M a c ng g nv l e o a s o e t hi
Z HANG o z e Gu —h n ,LIYa —u n jn
研 究 了 一 类 具 有 (t 1一 配 的树 , 到 了 这 类 树 的 第 二 大 特 征 值 的 一 个 下 界 , 一 步 完 善 了 特 征 值 的 界 2+ )匹 得 进
理论.
关 键 词 : 树 ; 配 ;特 征 多 项 式 ;特 征 值 匹
中图 分 类 号 : ( 1 7 5 ) 5 . 文 献 标 识 码 :A d i 0 3 6 /.s n 1 7 1 3 2 1 . 1 0 1 o :1 . 9 9 jis . 6 3 3 . 0 1 0 . 0 9
设 G 是一 个 连通 有 限简单 图 ,有 个顶 点 , , , 及 邻接 矩 阵 A( 一( ) ,此处 … G) f 1 (, , 与 相邻 ) ,
l 0
( 与 , 邻 ) 不相 .
G 的 特征 多项式 为 l, 一A( l 记 为 ( .由于 A( G) , G) G)是 实对称 矩 阵 ,故 A( G)的所有 特 征值 均 为实 数 .不 失 一般 性 ,假定 它 们按 不 增顺 序 排 列 ,即 ( ≥ ( ≥ …≥ ( ,且称 之 为 G 的特 征值 .称 G) G) G) ( G)是 G 的第 志大特 征值 . 特 征值 理 论 在量 子 化学 、物 理 、计 算机 科 学 、通 讯 网 络 以及 信 息科 学 等领 域 均有 广 泛 的应 用.对 于 树 的特 征值 理论 ,已经 有 了 比较 详细 的研 究 ,例如 文献 [ — ] 17 .本 文研究 了一类 具 有 (£ 1一 配 的树 , 2+ )匹
设 厂( )是关 于 变量 z 的一个 多项式 .f( )= S : 0的最 大根记 为 。 , 二大根 记为 ( ) C = ( 厂) 第 - .将 多项 式按 厂 降幂 排列 , 项 系数 为 1的多项 式称 为 首一 多项 式.由于 图的特 征多 项式 的根 为实 数 , 本文 中只考 虑 首 故 实根 多项 式.为 了 比较两 个 多项式 的最 大根 , 出 了下面 的引理 . 给
给 出 了这 类 树 的第二 大特 征值 的一 个下 界 .文 中未 加说 明 的术语 见 文献 [ ] 8.
收 稿 日期 :2 1 - 6 0 0 00 —5
基 金项 目 :国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目( 1 7 2 9 6002) 作 者 简 介 :张 国 珍 ( 7一 ,女 ,讲 师 , 士 生.主 要 从 事 图 论 研 究 1 8) 9 博
第 l步 .直接 证 明 ( ) 户 > ( )有 困难 ,为此进 行如 下转 化 : g 令
f( )一 ( 一 1 户( ) z)一 z 一 ( 志一 + 2 z ) + z。+ ( 志一 3 2 t+ 1 一 z 一 ( ) 七一 2 ) t,
由 ( > 1 故 z ) ( 一 (’, 以下 面 只要 证 明 ( ) ) , ( 五 一 户) / 所 ) - > ( 厂 g)就 可 以.- ) 厂 一g( ) ( z + 。 一
引 理 3 设 _( 厂 z)是 一个 实根 首一 多项 式 , 果对 a 如 ∈R, 厂( <O 有 ) ,则 ( ) .特 别地 ,如果 _ >口 厂 /( ( ) <0 则 ( ) ’ g) , 厂 > ( ) g .此处 , z g( )也是 一个 实根 首一 多项式 .
证明
2
中 北 大 学 学 报( 自然 科 学 版 )
21 年第 1 01 期
引理 1】 设 P [ ] —
是 G 的一 条边 , C()是所 有含 8的圈 的集 合 , 且 8 则
( )一 ( G— g 一 ( ) G— 二 叫)~ 2 —C ( ( _ I > ) G— V( ) z) . ZE 引理 2】 设 是 图 G 的一个 悬挂 点 , _ ] 且设 叫 是 与 相邻 的点 , 则 0 — 3 6 3 3 ( 0 1 0 — 0 10 9
一
类 具 有 (t )匹配 的树 的 2+1 一 第 二 大 特 征 值 的下 界
张 国珍 ,李 彦 军。
(. 山西 大 学 数 学 科 学 学 院 ,山西 太原 0 00 ;2 1 3 0 6 .山 西 大 学 商 务学 院 , 山西 太 原 0 0 3 ) 3 0 1 摘 要 : 计 算 了 两 类 树 的特 征 多项 式 , 绍 了 一 个 比较 两 个 首一 多 项 式 的 最 大 根 的方 法 ,并 应 用 这 个 方 法 介
21 年 第 3 01 2卷 第 1 期
( 总第 1 5 ) 3 期
中 北 大 学 学 报( 自然 科 学 版 )
Vo. 2 No 1 2 1 13 . 0 1
( u o 1 5 S m N .3 )
J U N LO O T N V R I Y O H N N T R LS I N EE I I N O R A F N R H U I E ST FC I A( A U A C E C D T O )
( 是一 t 2 [ ~ 2 + ( 一 )( ) 一 t一 2 ( 一 t 2 一 ( )( 一 ) 一 t+ 1 ] 3 ) } + 2
( 一£ ) ~2 x 一 + 一2 , r z 一z 一 ( 一 ) £ 设 ( ) 。 志 一2z 一z+ 于是 厂( ) ~2 , - 一g( ) ( ) z z +rz .由引理 3 为 , 了证 明 ( ) - > ( ) 厂 g ,只须说 明 r 2( ) <0 ( g ) .
( 一 1 。 。一 ( z ) 志一 + 2 z ) + ( k一 4 3 t一 1 z ) 。一 2 志一 2 ) . ( t ]
( 志,) B( t )一
令 g z 一z 一( 一 ) (k t 1z 一2 志 t ,于是 , 1B( , ) Ig .记 h ) 一 ( ) +2 z + 3 一4一 ) ( 一2) ( 是 t 一 ( ) ) ( 一 ( —f 1 一z k + ) + 一2,户 z 一z 一 ( 一f ) +尼 t 则 h - 一 ( ) c ( ) t ( ) 志 +1 z +z 一2 , () z z 一2 , 1 一一 l . c + <O
由 引 理 3 可 见 ( ) 1 , > .又 h ( ) ( ) 一 ( ( ) 2 ) 一 2 ) 0 ) 一 2 ( 一 2( < ,由 引 理 3 得 到 。 > , ( )
1
() 户 .对于 h z) 易知 】 > ( ) 0 ( ) 3^ < 0 ( , ( ) 2矗 > , ^ < ( ) .又 h( ) 一2> 0 h 1 ~ 0 一k t , ( )
( 忌t) B( ,) .此 处 ,树 7磊, 志 £ B( ,)分别 如 图 1 ,图 2所示 .
图 1 树 l矗 ’
F g 1 Th r e, 矗 i . ete , ’
图 2 树 B( £ ,)
Fi 2 Th r e B( f g. e t e , )
ca s wa b a n d Th r mp o e h o n a y o h o y o i e v l e ls s o t i e . e wo k i r v s t e b u d r ft e r f g n a u . e
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( . Sc olofM a h m a ia cinc s,Sh 1 ho t e tc lS e e anx nie st iU v r iy,T ayu 30 6,Ch n i an 0 00 i a; 2 Busne s Cole e,Sha iU nier iy,T ayua 0 . i s lg nx v st i n 03 031,Chi na)
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、● ●●L , ●●● J
定理 1 设 五 是一 棵有 2 尼个 顶 点 的树 , 一 个 (f 1 一 有 2+ ) 匹配 ,是 1 则 当 f ≥2+ , ≥4时 , ( > 7玉)
第 2步.计算
g1 ( )一 { 。 ( z z + 正一。一 2 z + [ 尼一 t t ) ( ) 5 志一 一 ( )+ 3 z+ t 2+ ] 一 ( 尼一 t 2 [愚~ ) 5 一 ) 3 ) ( )+ 一 )( 一 ( + ]rz {( [ 一 t 2 一 ( 一 t 1 ]+ (k一 4 1 一 ) + ) 3 t一 )一 ( 志一 t 2 ( 一 )足一 2) t +
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hz ( )在 ( , )之 间 至少 有一个 根 ; O1 而 ( > ( ) 1 ) 户 > ,故 : ∈( , ) 得 到 ( ) ( ) 0 1 , ^ < ( ) 声 < ( ) ^ , 所 以 ( 一 ( .下 面证 明 z7五 > ( 志 £ ) 27五) - p) ( ) B( ,) ,即证 明 ( > ( ) ) 。g .分 3步进 行 :
证 明 由引理 1和引理 2不难 算 出 矗 B( ,)的特征 多项 式 , 尼 ( )一 雎 了聂 ( 一 1 2 3 一 ( ) [ t 一 t 1 。 z- + ) + 5 k一 2] z 一 ( [ 足一 t 1x 一 z+ k一 2] + )2 £,
Abs r c : The ha a t rs i po y m il of wo l s e of r e we e a c a e ta t c r c e itc l no a s t c a s s t e s r c lul t d. A m e ho f r t d o c omp i g t a ge tr t ft o cpo yn arn he l r s oo s o wo m ni l omi l s i r du e a s wa nt o c d.A l s r e ma c i c a s oft e t h ng ( £ 1) 2+ wa n e tga e t h e to d m e ho nd a l s i v s i t d wih t e m n i ne t d a owe un o h e o a ge te g n l e o h r bo d f r t e s c nd l r s i e va u ft e
A we u o h e o r e t Lo r Bo nd f r t e S c nd La g s
Ei e a u f a Cl s f Tr e M a c ng g nv l e o a s o e t hi
Z HANG o z e Gu —h n ,LIYa —u n jn
研 究 了 一 类 具 有 (t 1一 配 的树 , 到 了 这 类 树 的 第 二 大 特 征 值 的 一 个 下 界 , 一 步 完 善 了 特 征 值 的 界 2+ )匹 得 进
理论.
关 键 词 : 树 ; 配 ;特 征 多 项 式 ;特 征 值 匹
中图 分 类 号 : ( 1 7 5 ) 5 . 文 献 标 识 码 :A d i 0 3 6 /.s n 1 7 1 3 2 1 . 1 0 1 o :1 . 9 9 jis . 6 3 3 . 0 1 0 . 0 9
设 G 是一 个 连通 有 限简单 图 ,有 个顶 点 , , , 及 邻接 矩 阵 A( 一( ) ,此处 … G) f 1 (, , 与 相邻 ) ,
l 0
( 与 , 邻 ) 不相 .
G 的 特征 多项式 为 l, 一A( l 记 为 ( .由于 A( G) , G) G)是 实对称 矩 阵 ,故 A( G)的所有 特 征值 均 为实 数 .不 失 一般 性 ,假定 它 们按 不 增顺 序 排 列 ,即 ( ≥ ( ≥ …≥ ( ,且称 之 为 G 的特 征值 .称 G) G) G) ( G)是 G 的第 志大特 征值 . 特 征值 理 论 在量 子 化学 、物 理 、计 算机 科 学 、通 讯 网 络 以及 信 息科 学 等领 域 均有 广 泛 的应 用.对 于 树 的特 征值 理论 ,已经 有 了 比较 详细 的研 究 ,例如 文献 [ — ] 17 .本 文研究 了一类 具 有 (£ 1一 配 的树 , 2+ )匹