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图中具有指定性质的独立4-圈

来源:六九路网
第38卷第5期 河南师范大学学报(自然科学版) Journal of Henan Normal University(Natural Science) Z.38 No.5 2010年9月 Sept.2010 文章编号:1000—2367(2010)05—0028—03 图中具有指定性质的独立4一圈 卢建立,蔡文娟 (河南师范大学数学与信息科学学院,河南新乡453007) 摘 要:主要给出了图G恰好含有s个K。和k—s个K 的最小度条件即:设G是一个简单图,s,k是两个正 整数且s k,其中G的顶点个数n三三=3s+4( 一s)+3,如果G中任意两个不相邻顶点的最小度之和 z(G)三三= 塑二 或者最小度 (G) ± ,则G包含 个顶点不相交的圈c ,C2 ̄ ̄*Ck,并且Ci=K。其中1三三三 s, :K 其中s<j k. 关键词:图;独立圈;3一圈;4一圈 中图分类号:O157.5 文献标志码:A 本文只讨论简单无向有限图.对于一个图G—G(V(G),E(G)),用V(G)和E(G)分别表示图的顶点集合和边集合.对任 意的z E V(G),用 (z)表示顶点z在G中的度,d(x,H)表示z与子图H之间的边数, (G)表示图G的最小度,并定义图G 中任意两个不相邻的顶点的最小度之和为 (G)一rain{ (z)+ ( )){z, E (G)且 E(G)}(若G是完全图,则令 z(G)一oo). 图G的任意点U的邻域表示为Nc(“)一{z∈V(G)I—E E(G)}.对于 (G)的子集U,GEu]表示由U导出的子图,图G的 个独立圈是指G中k个顶点不相交的圈,4一圈是指长度为4的圈,文中其他未见说明的符号请参看文献I-1]. 图的独立圈和2一因子问题是图的因子理论中非常重要的一部分,也是图的哈密顿圈理论的推广和延伸.1963年Corrddi 和Hajnal在文献[2]中给出了一个图G含k个独立圈的条件是:图G的顶点数n≥3k,并且 (G)≥2k;Brandt等在文献[3]中 给出了G包含七个顶点不相交的3圈或4圈并且3圈的个数至少是 的条件是:G的顶点个数 三三=3s+4(k— )+3,0"2(G)≥ n+s(其中S );颜谨等在文献[4]中改进了文献[3]的结论,得到了G恰好包含k—S个4圈的条件.即: 定理A 如果G是一个简单图,s,k是两个正整数且S k,其中G的顶点个数n 3s-F 4( 一s)+3,如果 (G)三三=n+ S,则G包含k个顶点不相交的圈C ,Cz,…,C ,并且I c l=3其中1 i S,l c 1—4,其中S<i≤k. 于潇在文献[53中得到了G恰好包含k—S个带弦4圈(即K 一e)的最小度条件即: 定理B 如果G是一个简单图,5,k是两个正整数且S k,其中G的顶点个数n三三=3s+4(k一 )+3如果0"2(G)三三=n+2k 一 ,则G包含 个顶点不相交的圈C-,Cz,…,Ck,并且l Ci l一3其中1 i s,l C i=4且l E(G)1 5其中s<i 是. 本文受文献[4]和文献[5]的启发得到了图G恰好含有S个k。和k~S个k 的最小度条件即: 定理1 如果G是一个简单图,s, 是两个正整数并且5 ,其中G的顶点个数n≥3s+4(k一5)+3,若 2(G)≥ 二害 二_璺或8(G)≥ -±兰 二 ,则G包含 个顶点不相交的圈c ,C2 9 o o,, ,并且G—K。其中】 i ,c,:K 其 中S<i . 1 引理 引理1 设C—ala2a sa4al是一个4一圈,其中aza E E,若对于任意的 包含一个K . ∈V(C)有e(v,c)一4,则G[V(C)U{ }] 证明 由于 硭 (C)且e(v,c):4,则点73与c上的所有点都相连.易知C 一啦 a2a 口足一个K . 收稿日期:2009 11—30 基金项目:河南省杰出青年计划(084100510013) 作者简介:卢建立(1953--),男,河南洛阳人,河南师范大学副教授,研究方向:图论与离散数学 第5期 卢建立等:图中具有指定性质的独立4一圈 29 引理2 设C1是一个3一圈,Cz—a】n2a3口4al是一个4一圈,其中a2n4∈E,并且V(C1)n (Cz):p,若e{a】,a3},C1)≥ 5,则包含一个3一圈和一个K . 证明 设Cl:zl,27zz3zl,当 ({口l,Ⅱ3),C )一6时,则al和a3都与c 中的3个点相连.易知cl—a2吼a3n2为一个3一 圈, 一 a1.27237sz 为一个K .当P({口 ,as,C1})一5时,则a 和口 中只有一个点与C 中的3个点全相连,而另一个点只与 c1中的两点相连.不失一般性,设口1与,721,372,.273相连,n3与.372,z3相连,易知cl—n2a4口3a2为一个3一圈, 一.Tg1n1.7C2X3z1 为一个K . 引理3 设c1为K ,C2一al口2口。a4口1为一个4~圈,其中口2口 ∈E并且V(C1)n (C2)=0,若e(Cl,C2)三三三15则GEv(c1 U C2)]包含两个K . 证明 当e(C1,C2)一16时,结论显然成立.当e(C1,C2)一15时,设C1—32lz2z3z4X1,因e(C1,C2)一15则C1和c2的 各个顶点之问只有一对顶点没有连边,而这对不相邻点只有两种可能:(1)c 中的某一点与C2中的n 或a 不相邻,不失一般 性,设z2a2旺E,则GEV(C。U Cz)]中z1-z2口 口 z1为K 且x3z4a 。2z。也为K ;(2)c 中的某一点与C2中的a1或a3不相邻, 不失一般性,设z2nl E,则GEV(Cl U C2)]中z2a2a3口4_z2为K4且xlz4x3alz1也为K4. 引理4 设C ,Cz是两个独立的4一圈且I E(G)l一5( 一1,2),若e(C ,Cz) 14则GEV(C U C )]包含两个独立的 4一圈C 和 并且I E( )l三三=5( 一1,2)其中至少有一个是K . 证明 设C】一32lz2z3z4z1,其中z2324∈E.C2一a1a2口3a4口l,其中&2口4∈E.只需证明当e(C1,Cz)一14时结论成立即 可.当e(C ,C。)一14时,按c。中各顶点与c 连的边数分情况进行讨论: 情况1 C 中有3个点与C2都连4条边,有一个点与 连两条边,则C2中各点与c 的连边情况一定是有两个点与C 连4条边,另两个点与c 连3条边. 情况1.1 C2中两个与C。连3条边的点为不邻点,即N (。 )=N (。。)一3则N (n )一N。(n )一4.当N 。(z )一 2时(当 ( 2)一2时,情况相似),显然z 只与C2中的a2和口 相连,易知zl 322n a2z1为K ,而x3z4a n3x3为一个带一条 弦的4一圈(如图la).当 (z )一2时(当N 。(z。)一2时,情况相似),显然z-只与C2中的n。和a 相连,则易知zs a azz。 为 ,而 z a。n z 为带一条弦的4一圈(如图1b). 情况1.2 c 中两个与c 连3条边的点为相邻点且不是口 和口 ,不妨设N .(口。):N ,(n )一3则N (n )一N ,(口 ) 一4.当M。(z )一2时(当N Cr )一2时情况相似),显然z 只与 中的nz和n 相连,则易知37。X n azz。为Kd,而 z z2a。a z 也为K (如图lc).当N (z )一2时(当 (z。)一2时,情况相似),显然z 只与C2中的a2和a 相连,则易知 zlz2a1a2zl为K4,而z3z4a4a3工3为K4(如图ld). t 情况1.3 Cz中两个与c 连3条边的点为a2和n ,则有M (&2)一N (口 )一3且Nc (a1)一N (口。)一4.当 ,(-z ) 一2时(当N ( )一2时情况相似),易知z z a。a z 为K ,而z x。a a。z 为带一条弦的4一圈(如图le).当 。(z )一2时 (当Nr (z3)=2时情况相似),易知zlz2a2口lxl为带一条弦的4一圈,而oz'。z4a a。z。为K (如图If). 情况2 C 中有两点与C2中都连4条边,另两点分别与C。连3条边.则C2中各点与C 的连边情况有两种,其中一种的 证明与情况1相同,另一种是C2中有两点与C 中的4点都相连,另两点分别与C-连3条边,对这种情况进行分类讨论. 情况2.1 C 中两个与c 连3条边的点为不邻点,即 (口 )一N (n。)一3则 (砚)一N|1(口 )一4.则日 与as在 c 中的公共邻点一定有两个,它们共有6种可能即32 与z ,z 与32。,z 与z ,zz与32 ,zz与-z ,z 与z .易证在这几种可能 下结论都成立.只任取其中一种进行验证其余类似,不妨取 与z。,并设n zz∈E,d。 ∈E则在G[V(CI U Cz)]中 z1 2n2alz1为K4而且z3z4口4a3z3也为K4(如图lg). 情况2.2 C 中两个与C 连3条边的点为相邻点且不是口2和a ,不妨设N1(a 3)一Nq(a4)一2则Nf1(a1)一N (az) 一4,且口4与n。在Cl中的公共邻点一定有两个,它们共有6种可能即z1与X2,371与z3,z1与 ,z2与X4,X2与X3,X3与X4. 不妨取z1与z3,并设a4z2∈E,口3 4∈E则在GEv(cl U Cz)]中321z2口1a4zl为K4而且z3 4a2a3z3也为K4(如图lh).易 证在其余几种可能下结论也都成立. 情况2.3 C2中两个与Cl连3条边的点为a2和a ,则有 (。2)一Nq(口4)一3且 (a1)=Nc (a3)=4,n4与a2在 C 中的公共邻点一定有两个,它们共有6种可能即z 与z ,z。与z。,z 与z ,zz与z ,zz与z。,z。与X .不妨取Xl与X3,并 设n 勋∈E,口2矗∈E则在 ̄Ev(c1 U C2)]中z1 a3a z1为K 而且z。-z a azz。也为K (如图¨).类似的在其余几种可能 下结论也都成立. 2 定理1的证明 由定理B知,G包含k个顶点不相交的圈C ,C ,…, ,并且』C I=3其中1 i s,l l=4,I E(G)『 5其中s< k.取k个独立圈,满足上述条件并使得: k—S个4圈中含K 的个数最多. (*) 30 河南师范大学学报(自然科学版) 2010丘 XI-X 4 a2 a2 (a) (b) (C) (d) (e) 7:4 a2 簿 (f) (h) 图1引理4的各种情况示意图 设T:U G,Q =U l; G,Q2一U C (s l ),其中T是由所有3一圈构成的,Q 中的4一圈都带有一条弦,而 Q 中的4一圈都为K .再设H—T U Q。U Q ,D—G— (H)且l D I—d易知 一3s+4(k—s)+d,若z—s则定理成立. 若z>s,则任取QJ中的一个4一圈C—a1n2a。a4a1,令a。a4∈E则al和a。为一对不相邻点. 由引理1可知,对任意口∈ (D)若e(v,c)=4则GEV(C)U{v}3包含一个c 为K .用c 代替c则与(*)矛盾!从而 e(v,C) 3即P(D,C) 3d. 由引理2可知,对任意G ,f当e({n ,口 },C1) 5时,G[V(C U Ci)]包含一个3一圈c 和一个4一圈C 为K ,用 和 分别代替C 和C,则与(*)矛盾!从而 ({a ,a。),C ) 4则P(G,c) 1O,即e({a ,aa},T) 4s且e(T,c) 10 s. 由引理3可知,对任意G Q ,当e(C ,c)三三=15时,oEv(c U c )]包含两个K ,用这两个K 代替c 和c,则与(*)矛 盾!故 (G,C) 14,即P(Q2,C) 14( 一z). 由引理4可知,对任意C Q ,当e(G,c)≥14时,GEV(C U c )]包含两个4一圈c 和 且1 E( )l三三=5(i一1,2)其 中至少有一个是K ,用c 和 代替G和c与(*)矛盾!故P(G,C) 13,即 (Q】,C) 13(z一 —1). 当 (G) 二 成立时,有4aCo) 4.塑± 二 一3n+2k—s一2但是 43(G) d(aj)+d(az)+d(a )+d(a )一e(C,D)+e(C,丁)+ (C,QI)+ (C,Q )+ e(C,C) 3d+los+14( 一Z)+13(Z— 一1)+10—3n+2k—Z~3 3 + 一s一3, 显然矛盾!所以此时f>S是不成立的.故f一5即定理成立. 当 (G) 下4n--3s--8成立时 (G)三三二 二 2(G) d(a1)+d(a3) 一2咒一要 一4但是 2d+4s+8( 一Z)+8(Z—S~1)+4—2n一2s一4. 显然矛盾!所以此时z> 是不成立的.故z—S即定理成立.定理1证毕. 参 考 文 献 [13 Bondy J A,Murty USR.Graph Theory with Applications[M3.Amsterdam:North—Holland,1976. 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E53 Han Xiaoling.Positive so[utions of fl three-point boundary value prohlem[-1].J Math Research Exposition,2007,27(3):497-504 [6]Guo Dajun,Lakshmikantham V.Nonlinear problems in abstract cones EM].San Diego:Aeademic press,1988. Existence of Double Monotone Increasing Positive Solutions for Three-Point Boundary Value Problems LIANG Yue—liang,XU Xiao—xin (Department of Mathematics,North University of China,Taiyuan 030051,China) Abstract:In this paper,a class of nonlinear three-point boundary value problems is considered,and the existence of double monotone increasing positive solutions is obtained by making use of the Krasnosel'skii fixed point theorem of cone expan— sion-compressions type and the properties of Green function,the results generalize and improve the known ones. Key words:three—point boundary value problems;positive solutions;fixed point theorem {上接第3O页) Vertex-disj oint Quadrilaterals Containing Specified Properties in a Graph LU Jian—li,CAI Wen-j uan (College of Mathematics and Information Science,Henan Normal University,Xinxiang 453007,China) Abstract:This paper gives the minimum degree condition for a simple graph just containing s K 3 and k--s K4,that is: supp。se s and be tw。integers with s二三三 and 1et G be a simp1e graph with IGI= 三三=3s+4( —s)+3,if 2(G)三三= 二 二 。r (G)三三三 ± ≤ . ,then G contains矗Vertex-disj。int cycles c1,C2,…, such that G—K3 f。r l s and CJ—K4 for s< Key words:graph;disjoint cycle;triangle;quadrilateral 

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