(1、2.安順學(xué)院數(shù)理學(xué)院, 貴州 安順561000)
設(shè)G是一個(gè)k-連通圖,T?V(G) 是V(G)的一個(gè)子集。如果G-T至少有兩個(gè)連通分支,就稱T為G的一個(gè)點(diǎn)割集,簡(jiǎn)稱點(diǎn)割。進(jìn)一步地,若|T|=k,則稱T為G的一個(gè)k-點(diǎn)割或最小點(diǎn)割。
設(shè)G是一個(gè)k(≥2)-連通圖,e=uv∈E(G)是G中的一條邊。對(duì)邊e進(jìn)行如下操作:先去掉邊e,再將e的兩個(gè)端點(diǎn)u,v合并為一個(gè)頂點(diǎn),然后將由此產(chǎn)生的所有的“二重邊”用一條“單邊”來(lái)替代,這樣,得到一個(gè)新圖G′。顯然,由此得到的新圖G′仍然是一個(gè)簡(jiǎn)單圖。稱e的這種運(yùn)算為e的收縮(或者稱為“收縮邊e”)。如果收縮k(≥2)-連通圖G中的邊e后仍然得到一個(gè)k-連通圖,那么稱e為G的一條k-可收縮邊,簡(jiǎn)稱可收縮邊。否則,稱e為的一條不可收縮邊。一個(gè)不含任何可收縮邊的非完全k-連通圖稱為收縮臨界k-連通圖。設(shè)G是一個(gè)非完全k(≥2)-連通圖。顯然,若邊e=uv∈E(G)是G的一條不可收縮邊,當(dāng)且僅當(dāng)存在G中的一個(gè)最小點(diǎn)割T使得{u,v}?T。
設(shè)G是一個(gè)k-連通圖,e是G中的一條不可收縮邊,于是存在G中的一個(gè)k-點(diǎn)割T,使得e∈E(G[T])。此時(shí)若C是G-T的一個(gè)連通分支,則稱C為G中一個(gè)關(guān)于e的連通分支。設(shè)Y?E(G)為E(G)的一個(gè)非空子集,T為G中的一個(gè)k-點(diǎn)割,若E(G[T]) 中含有Y中的某一條邊,這時(shí)稱G-T的任一個(gè)連通分支C為G中關(guān)于Y的連通分支。
若一個(gè)圖G沒有子圖同構(gòu)于圖H,稱G是一個(gè)“不含H的圖”。同時(shí)稱H為G的一個(gè)“禁用子圖”。
1981年,Thomassen[2]證明了下面的定理:
定理1 一個(gè)不含三角形的k-連通圖含有一條k-可收縮邊。
Ando等[5]證明了如下定理:
(i) 若δ(G)≥k+1,則G中每一個(gè)點(diǎn)都關(guān)聯(lián)一條k-收縮邊;
(ii) 若G中任意兩個(gè)相鄰的點(diǎn)x,y都滿足dG(x)+dG(y)≥2k+1,則G中的每一個(gè)k度點(diǎn)都關(guān)聯(lián)一條k-可收縮邊。
由定理4(ii),我們立即可推出下面的結(jié)論:
這里需要說明的是,盡管Ando等[5]在證明過程中假定了k≥4為偶數(shù),實(shí)際上當(dāng)k>4為奇數(shù)時(shí),該證明(對(duì)命題2)仍然有效,命題2的結(jié)論仍然正確。故在命題2中對(duì)k(≥4)不再限制其奇偶性。實(shí)際上,對(duì)命題 2,可以將整數(shù)考慮到k≥3。于是,進(jìn)一步地,有下面的結(jié)論(在此不妨稱其為定理 5)。
斷言1 若dG(x)=3,則|E(x)∩M|≥1。若|E(x)∩M|=1,設(shè)xy∈(E(x)∩M),則xy是G中的一條3-可收縮邊。
定理 5 的證明。
令F=E(x)∩M。則當(dāng)dG(x)≥4時(shí),由題設(shè)條件總有|F|≥2。當(dāng)dG(x)=3時(shí), 若|F|=1,由斷言1可知x關(guān)聯(lián)一條可收縮邊,這時(shí),結(jié)論正確。于是,當(dāng)dG(x)=3時(shí),總假定|F|=3。這樣,無(wú)論何種情形,總有|F|≥2。
證明E(x)中至少含有一條3-可收縮邊:
|A∪S|≥|NG(a)∪NG(b)|=|NG(a)|+
|NG(b)|-|NG(a)∩NG(b)|≥3+3-1=5。即,
ASABTBA∩BS∩BA∩BA∩TS∩TA∩TA∩BS∩BA∩B
圖1
首先證明A?T。