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几类特殊图的ABC能量

2022-06-09刘海琴邵燕灵

关键词:星图风车顶点

刘海琴, 邵燕灵

(1.山西农业大学基础部, 山西 太谷, 030801; 2.中北大学大数据学院, 太原 030051;3.中北大学理学院, 太原 030051)

1特殊图的ABC能量

定理1当n≥3时,路图Pn的ABC能量为:

定理2当n≥3时,路图Pn的ABC特征多项式满足

证明当n≥3时,由定义知路图Pn的ABC特征多项式为

PABC(Pn,λ)=det(λIn-ABC(Pn))=

(1)

引理2[1]如果M是非奇异矩阵,则有

定理31) 星图Sn=K1,n-1(n≥2)的ABC特征多项式为

PABC(Sn,λ)=λ2-n[λ2-(n-2)];

2) 星图Sn(n≥2)的ABC能量为

证明1) 星图K1,n-1的ABC矩阵为

(2)

因此,由引理2得到星图K1,n-1的ABC特征多项式为

PABC(Sn,λ)=det(λIn-ABCP(Sn))=

(3)

PABC(Sn,λ)=λ2-n[λ2-(n-2)].

2) 根据1) 中的结论直接计算可得

定理41) 完全图Kn(n≥2)的ABC特征多项式为

PABC(Kn,λ)=

2) 完全图Kn(n≥2)的ABC能量为

证明1) 易得完全图Kn(n≥2)的ABC矩阵为

ABC(Kn)=

(4)

于是,由引理2得到完全图Kn(n≥2)的ABC特征多项式为:

PABC(Kn,λ)=det(λIn-ABCP(Kn))=

(5)

PABC(Kn,λ)=

2) 根据1) 中的结论直接计算可得

定理51) 完全二部图Km,n(m,n≠1)的ABC特征多项式为

PABC(Kn,λ)=λm+n-2[λ2-(m+n-2)];

2) 完全二部图Km,n(m,n≠1)的ABC能量为

证明1) 由于完全二部图Km,n(m,n≠1)的ABC矩阵为

(6)

于是,由引理2得到完全图Km,n(m,n≠1)的ABC特征多项式为

PABC(Km,n,λ)=det(λIn-ABCP(Km,n))=

(7)

2) 根据1) 中的结论直接计算可得

由定理5可知,完全二部图的ABC能量仅与图的顶点总数有关,而与该二部图的结构无关.

若n为任意的正整数,Fn指的是有2n+1个顶点和3n条边的友谊图.换言之,友谊图Fn是一种可以通过n个3长的圈图C3与一个公共顶点合并而形成的图.图1中给出了友谊图F2,F3和Fn.

图1 友谊图F2,F3和FnFig.1 Friendship graphs F2,F3and Fn

定理6当n≥2时,

1) 友谊图Fn的ABC特征多项式为

PABC(Fn,λ)=

2) 友谊图Fn的ABC能量为

证明1) 由于友谊图Fn的ABC特征多项式为

(8)

(9)

(10)

于是,

2) 根据1) 中的结论直接计算可得

定理7当n≥2时,

图2 风车图

(11)

λn+1(λ2-1)n-1(λ2-1-n).

2) 根据1) 中的结论直接计算可得

定理8对于顶点数同为m(m-1=6k,k为整数)的友谊图Fn和风车图Dn,EABC(Dn)

证明当顶点数为m(m-1=6k,k为整数)时,可知在友谊图中C3的个数为3k,在风车图中C4的个数为2k,由定理6和定理7知

易得

EABC(Dn)

2特殊图删边后的ABC能量

本部分考虑几类特殊图在删去一条边后其ABC能量的变化.

引理2[8]令G=G1∪G2∪…∪Gp,则有

EABC(G)=EABC(G1)+EABC(G2)+

…+EABC(Gp).

定理91) 若e∈E(Pn),则有EABC(Pn-e)=EABC(Pr)+EABC(Ps),其中r+s=n;

2) 若Sn表示n个顶点的星图,且e∈E(Sn),当n≥3时有

EABC(Sn-e)=EABC(Sn-1).

定理10若e为完全图Kn(n≥4)的一条边,Kn-e为Kn(n≥4)删去一条边所得,则有

EABC(Kn-e)

证明由于图Kn-e的ABC矩阵为

由引理2得到图Kn-e的ABC特征多项式为

PABC(Kn-e,λ)=det(λIn-ABC(Kn-e))=

(12)

EABC(Kn-e)

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