KAITAN SPEKTRUM KETETANGGAAN DARI GRAF SEKAWAN

dokumen-dokumen yang mirip
BILANGAN KROMATIK LOKASI UNTUK GRAF K n K m

BILANGAN KROMATIK LOKASI UNTUK GRAF C n K m, DENGAN n 3 DAN m 1

BILANGAN KROMATIK LOKASI UNTUK GRAF POHON n-ary LENGKAP

PENGKONSTRUKSIAN BILANGAN TIDAK KONGRUEN

BILANGAN KROMATIK LOKASI DARI GRAF ULAT

GRAF RAMSEY (K 1,2, C 4 )-MINIMAL DENGAN DIAMETER 2

SPECTRUM PADA GRAF STAR ( ) DAN GRAF BIPARTISI KOMPLIT ( ) DENGAN

RAINBOW CONNECTION PADA GRAF k-connected UNTUK k = 1 ATAU 2

BILANGAN KROMATIK LOKASI UNTUK GRAF K n K m

PENENTUAN RAINBOW CONNECTION NUMBER PADA HASIL OPERASI CARTESIAN PRODUCT TERHADAP GRAF LINGKARAN DAN GRAF BIPARTIT LENGKAP DENGAN GRAF LINTASAN

PELABELAN TOTAL AJAIB PADA GABUNGAN GRAF BINTANG DAN BEBERAPA GRAF SEGITIGA

RAINBOW CONNECTION PADA GRAF DENGAN KONEKTIFITAS 1

SYARAT PERLU UNTUK GRAF RAMSEY (2K 2, C n )-MINIMAL

PELABELAN TOTAL TITIK AJAIB PADA GRAF SIKLUS DENGAN BANYAK TITIK GENAP

REALISASI POSITIF STABIL ASIMTOTIK DARI SISTEM LINIER DISKRIT

PENJADWALAN KULIAH DENGAN ALGORITMA WELSH-POWELL (STUDI KASUS: JURUSAN MATEMATIKA FMIPA UNAND)

PENENTUAN ANGGOTA KELAS RAMSEY MINIMAL UNTUK PASANGAN (2K 2, C 4 )

INJEKSI TOTAL AJAIB PADA GABUNGAN GRAF K 1,s DAN GRAF mk 3 UNTUK m GENAP

REALISASI POSITIF STABIL ASIMTOTIK SISTEM LINIER DISKRIT DENGAN POLE KONJUGAT KOMPLEKS

BILANGAN AJAIB MAKSIMUM DAN MINIMUM PADA GRAF SIKLUS GANJIL

KARAKTERISASI GRAF POHON DENGAN BILANGAN KROMATIK LOKASI 3

PENENTUAN RAINBOW CONNECTION NUMBER PADA GRAF BUKU SEGIEMPAT, GRAF KIPAS, DAN GRAF TRIBUN

BILANGAN RAINBOW CONNECTION UNTUK BEBERAPA GRAF THORN

BILANGAN KROMATIK LOKASI DARI GRAF HUTAN LINIER H t

PELABELAN TOTAL TITIK AJAIB PADA GRAF LENGKAP DENGAN METODE MODIFIKASI MATRIK BUJURSANGKAR AJAIB DENGAN n GANJIL, n 3

DIMENSI METRIK DARI (K n P m ) K 1

PELABELAN TOTAL (a, d)-sisi ANTIAJAIB SUPER PADA GRAF RODA W n

DEKOMPOSISI PRA A*-ALJABAR

BATAS ATAS RAINBOW CONNECTION NUMBER PADA GRAF DENGAN KONEKTIVITAS 3

BILANGAN STRONG RAINBOW CONNECTION UNTUK GRAF RODA DAN GRAF KUBIK

Spektrum Graf Konjugasi dan Komplemen Graf Konjugasi dari Grup Dihedral

STABILISASI SISTEM DESKRIPTOR DISKRIT LINIER POSITIF

BILANGAN KROMATIK LOKASI DARI GRAF P m P n, K m P n, DAN K m K n

PELABELAN TOTAL (a, d)-sisi ANTIAJAIB SUPER PADA SUBDIVISI GRAF BINTANG

SOLUSI POSITIF DARI PERSAMAAN LEONTIEF DISKRIT

GRAF AJAIB TOTAL. Kata Kunci: total magic labeling, vertex magic, edge magic

DIMENSI PARTISI DARI GRAF ULAT

PELABELAN TOTAL (a, d)-titik ANTIAJAIB SUPER PADA GRAF PETERSEN YANG DIPERUMUM P (n, 3) DENGAN n GANJIL, n 7

ALGORITMA RUTE FUZZY TERPENDEK UNTUK KONEKSI SALURAN TELEPON

POLINOMIAL KARAKTERISTIK PADA GRAF KINCIR ANGIN BERARAH

PENENTUAN SATURATION NUMBER DARI GRAF BENZENOID

BILANGAN KROMATIK LOKASI UNTUK GRAF KEMBANG API F n,2 DAN F n,3 DENGAN n 2

RAINBOW CONNECTION PADA BEBERAPA GRAF

BILANGAN KROMATIK LOKASI UNTUK GRAF AMALGAMASI BINTANG

BILANGAN RAMSEY UNTUK GRAF BINTANG S n DAN GRAF RODA W m

STABILISASI SISTEM DESKRIPTOR LINIER KONTINU

OBSERVER UNTUK SISTEM KONTROL LINIER KONTINU

PEMBUKTIAN RUMUS BENTUK TUTUP BEDA MUNDUR BERDASARKAN DERET TAYLOR

HIMPUNAN KUBIK ASIKLIK DAN KUBUS DASAR

POLINOMIAL KARAKTERISTIK MATRIKS DALAM ALJABAR MAKS-PLUS. 1. Pendahuluan

STRUKTUR SEMILATTICE PADA PRA A -ALJABAR

BILANGAN STRONG RAINBOW CONNECTION UNTUK GRAF GARIS, GRAF MIDDLE DAN GRAF TOTAL

Aplikasi Matriks Circulant Untuk Menentukan Nilai Eigen Dari Graf Sikel (Cn)

ANALISIS LAX PAIR DAN PENERAPANNYA PADA PERSAMAAN KORTEWEG-DE VRIES

SOLUSI POSITIF DARI SISTEM SINGULAR DISKRIT

KELAS RAMSEY MINIMAL UNTUK KOMBINASI DUA GRAF LINTASAN P 3 DAN P 4

KETEROBSERVASIAN SISTEM LINIER DISKRIT

SYARAT AGAR SUATU GRAF DIKATAKAN BUKAN GRAF AJAIB TOTAL

HOMOLOGI DARI HIMPUNAN KUBIK YANG DIREDUKSI (ELEMENTARY COLLAPSE)

BILANGAN KROMATIK LOKASI UNTUK JOIN DARI DUA GRAF

Penerapan Teorema Bondy pada Penentuan Bilangan Ramsey Graf Bintang Terhadap Graf Roda

ANALISA STEADY STATE ERROR SISTEM KONTROL LINIER INVARIANT WAKTU

FAKTORISASI LDU PADA MATRIKS NONPOSITIF TOTAL NONSINGULAR

STABILISASI SISTEM KONTROL LINIER DENGAN PENEMPATAN NILAI EIGEN

WARP PADA SEBUAH SEGITIGA

KARAKTERISASI ALJABAR PADA GRAF BIPARTIT. Soleha, Dian W. Setyawati Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya

HUBUNGAN ANTARA HIMPUNAN KUBIK ASIKLIK DENGAN RECTANGLE

KETEROBSERVASIAN SISTEM DESKRIPTOR DISKRIT LINIER

TEORI MATRIKS LEMBUT KABUR DAN APLIKASINYA DALAM PENGAMBILAN KEPUTUSAN

ORDER UNSUR DARI GRUP S 4

BILANGAN RADO 2-WARNA UNTUK m 1

SIFAT NILAI EIGEN MATRIKS ANTI ADJACENCY DARI GRAF SIMETRIK

GERSHGORIN DISK FRAGMENT UNTUK MENENTUKAN DAERAH LETAK NILAI EIGEN PADA SUATU MATRIKS. Anggy S. Mandasary 1, Zulkarnain 2 ABSTRACT

PENENTUAN HARGA OPSI CALL TIPE EROPA MENGGUNAKAN METODE TRINOMIAL

DEFISIENSI SISI-AJAIB SUPER DARI GRAF KIPAS

PRA A*-ALJABAR SEBAGAI SEBUAH POSET

SUATU KAJIAN TENTANG PENYARINGAN TERURUT DARI SEMIGRUP IMPLIKATIF

DETOUR ENERGY OF COMPLEMENT OF SUBGROUP GRAPH OF DIHEDRAL GROUP

SYARAT PERLU DAN SYARAT CUKUP AGAR REPRESENTASI QUIVER BERTIPE HINGGA

SIFAT-SIFAT DINAMIK DARI MODEL INTERAKSI CINTA DENGAN MEMPERHATIKAN DAYA TARIK PASANGAN

TINGKATAN SUBGRUP DARI SUBHIMPUNAN FUZZY

SUATU BUKTI DARI WEDDERBURN S LITTLE THEOREM

KARAKTERISASI SUATU IDEAL DARI SEMIGRUP IMPLIKATIF

STABILISASI SISTEM KONTROL LINIER INVARIANT WAKTU DENGAN MENGGUNAKAN METODE ACKERMANN

PEMBUKTIAN BENTUK TUTUP RUMUS BEDA MAJU BERDASARKAN DERET TAYLOR

KEKONVERGENAN BARISAN DI RUANG HILBERT PADA PEMETAAN TIPE-NONSPREADING DAN NONEXPANSIVE

KETERCAPAIAN DARI RUANG EIGEN MATRIKS ATAS ALJABAR MAKS-PLUS. 1. Pendahuluan

APLIKASI DEKOMPOSISI NILAI SINGULAR PADA KOMPRESI UKURAN FILE GAMBAR

GELANGGANG ARTIN. Kata Kunci: Artin ring, prim ideal, maximal ideal, nilradikal.

PENCARIAN AKAR-AKAR PERSAMAAN NONLINIER SATU VARIABEL DENGAN METODE ITERASI BARU HASIL DARI EKSPANSI TAYLOR

METODE PSEUDO ARC-LENGTH DAN PENERAPANNYA PADA PENYELESAIAN SISTEM PERSAMAAN NONLINIER TERPARAMETERISASI

TEOREMA POHON MATRIKS UNTUK MENENTUKAN BANYAKNYA POHON RENTANGAN GRAF WHEELS W n

MATRIKS JORDAN DAN APLIKASINYA PADA SISTEM LINIER WAKTU DISKRIT. Soleha, Dian Winda Setyawati Jurusan Matematika, FMIPA Institut Teknologi Surabaya

REALISASI SISTEM LINIER INVARIANT WAKTU

METODE BENTUK NORMAL PADA PENYELESAIAN PERSAMAAN RAYLEIGH

ALTERNATIF PEMBUKTIAN DAN PENERAPAN TEOREMA BONDY. Hasmawati Jurusan Matematika, Fakultas Mipa Universitas Hasanuddin

KAJIAN MATRIKS JORDAN DAN APLIKASINYA PADA SISTEM LINEAR WAKTU DISKRIT

Trihastuti Agustinah

Bilangan Ramsey untuk Graf Bintang Genap Terhadap Roda Genap

RUANG TOPOLOGI LEMBUT KABUR

Transkripsi:

Jurnal Matematika UNAND Vol. 3 No. 4 Hal. 1 5 ISSN : 2303 2910 c Jurusan Matematika FMIPA UNAND KAITAN SPEKTRUM KETETANGGAAN DARI GRAF SEKAWAN DWI HARYANINGSIH Program Studi Matematika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Kampus UNAND Limau Manis Padang, Indonesia, haryadwiyanie@yahoo.co.id Abstrak. Suatu graf G dapat ditentukan oleh spektrum ketetanggaannya jika tidak ada graf non isomorfik lain dengan spektrum ketetanggaan yang sama. Pada tulisan ini dikaji kembali makalah [4] tentang kaitan spektrum ketetanggaan dari graf sekawan. Kata Kunci: Matriks ketetanggaan, graf sekawan, spektrum 1. Pendahuluan Misalkan terdapat graf G = (V, E) dengan V (G) = n. Titik v i dan v j di V (G) dikatakan bertetangga jika v i v j E(G). Matriks ketetanggaan A(G) = (a ij ) didefinisikan sebagai matriks berukuran n n, dimana { 1, titik vi bertetangga dengan v a ij = j, 0, titik v i tidak bertetangga dengan v j. Nilai-nilai eigen dari A(G), dinotasikan λ 1 (G), λ 2 (G),, λ s (G), s n, adalah solusi dari persamaan karakteristik 0 = det(λi A(G)), dimana I adalah matriks identitas dengan ukuran n n. Multiplisitas aljabar dari λ i (G) adalah banyaknya nilai eigen λ i (G) yang muncul dari persamaan karakteristik, dinotasikan dengan m(λ i (G)), 1 i s. Spektrum dari matriks ketetanggaan A(G), dinotasikan dengan Spec(A(G)), didefinisikan sebagai matriks berukuran 2 s, s n yang berisikan semua nilai eigen dari A(G) beserta multiplisitas aljabarnya sebagai berikut. λ1 λ spec(a(g)) = 2 λ s. m(λ 1 ) m(λ 2 ) m(λ s ) Dalam [6], Wang dkk. memberikan dugaan terkait spektrum ketetanggaan dari graf sekawan F t sebagai berikut. Dugaan 1.1. [6] Suatu graf G adalah graf sekawan F t jika dan hanya jika tidak ada graf lain dengan 2, selain graf sekawan. 1

2 Dwi Haryaningsih Dalam [4], Das dkk. menunjukkan bahwa dugaan tersebut adalah benar. Pada tulisan ini akan dikaji tentang pembuktian kebenaran dugaan tersebut. 2. Beberapa Konsep Pendukung Dalam [7], Schott menunjukkan bahwa apabila terdapat matriks simetri B berukuran p p dan B k adalah submatriks k k, dimana B k adalah matriks yang diperoleh dari B dengan menghapus baris dan kolom ke i hingga p terakhir pada p k, maka untuk i = 1, 2,, k, berlaku: λ p i+1 (B) λ k i+1 (B k ) λ k i+1 (B), (2.1) dimana λ i (B) adalah nilai eigen terbesar ke i di B. Dalam [5], Das memperoleh bahwa apabila G adalah graf sederhana dengan orde n, yang memiliki t buah segitiga, maka: N i Nj = 3t (2.2) v iv j E(G) dimana N i Nj adalah kardinalitas dari tetangga bersama (common neighbor) dari titik-titik v i dan v j. Lema 2.1. [4] Misalkan graf G adalah suatu graf terhubung dengan t buah segitiga. Jika setiap sisi termuat dalam tepat satu segitiga di G, maka banyaknya titik di G adalah 2t + 1. Bukti. Misalkan n adalah banyaknya titik di graf G. Karena G terhubung, mempunyai t buah segitiga dan setiap sisi termuat dalam tepat satu segitiga di G, maka banyak sisi G adalah m = 3t. Karenanya, m = 3t = n + t 1. Sehingga diperoleh n = 2t + 1. 3. Kaitan Spektrum Ketetanggaan dari Graf Sekawan Das dkk. [4] memberikan bukti bahwa Dugaan 1.1 (Wang dkk. [6]) adalah benar seperti yang tercantum dalam Teorema 3.1 berikut. Teorema 3.1. [4] Suatu graf G adalah graf sekawan F t jika dan hanya jika tidak ada graf lain dengan 2, selain graf sekawan. Bukti. Pada Gambar 1 diberikan graf sekawan F t dengan V (F t ) = {c, x 1, x 2,, x 2t 1, x 2t }, E(F t ) = {cx i 1 i 2t} {x i x i+1 i = 1, 3,, 2t 1}. Dapat diperoleh bahwa spektrum ketetanggaan dari graf sekawan F t adalah:

Kaitan Spektrum Ketetanggaan dari Graf Sekawan 3 Gambar 1. Graf sekawan F t. spec(f t ) = 2 2. Andaikan terdapat graf lain, namakan graf G dengan V (G) = n, yang mempunyai spektrum ketetanggaan yang sama dengan F t. Maka V (G) = n = 2t + 1 dan 2. Diperoleh: λ i (G) = 0, (3.1) λ 2 i (G) = 6t, (3.2) λ 3 i (G) = 6t. (3.3) Akan ditunjukkan bahwa haruslah G = F t. Untuk setiap G berlaku: 0 = λ i (G) = 0, 6t = λ 2 i (G) = 2m, 6t = λ 3 i (G) = 2 v jv i E(G) N i Nj. Berdasarkan pertidaksamaan (2.2) diperoleh bahwa: N i Nj = 3t. v iv j E(G)

4 Dwi Haryaningsih Jadi, V (G) = n = 2t + 1 dan E(G) = 3t, dengan banyaknya segitiga adalah t. Untuk t = 1, graf G mempunyai n = 3 titik, m = 3 sisi dan satu buah segitiga yaitu t = 1. Oleh karena itu, haruslah G = F 1. Untuk t = 2, graf G mempunyai n = 5 titik dan m = 6 sisi, serta dua buah segitiga. Terdapat tiga kemungkinan graf G dengan lima titik dan enam sisi yang punya dua buah segitiga, yaitu graf G = F 2, G = G 2, dan G = G 3 pada Gambar 2. Gambar 2. Graf F 2, G 2 dan G 3 Persamaan karakteristik dari F 2, G 2, dan G 3 adalah: λ 5 0λ 4 6λ 3 4λ 2 + 5λ + 4 = 0, untuk graf F 2, λ 5 0λ 4 6λ 3 4λ 2 + 3λ + 2 = 0, untuk graf G 2, λ 5 0λ 4 6λ 3 4λ 2 + 2λ = 0, untuk graf G 3. Sehingga diperoleh: ( 1 spec(f 2 ) = 2 + 1 2 17 1 1 1 2 2 1 ) 17, 1 1 2 1 2.641 0.724 0.589 1 1.776 spec(g 2 ) = spec(f 2 ), 1 1 1 1 1 2.686 0.335 0 1.271 1.749 spec(g 3 ) = spec(f 2 ). 1 1 1 1 1 Karena spec(g) = spec(f 2 ), spec(g) spec(g 2 ), spec(g) spec(g 3 ), maka untuk t = 2, haruslah G = F 2. Selanjutnya, untuk t 3, diperoleh n 7 dan m 9. Pertama-tama diasumsikan bahwa terdapat satu sisi uv yang termuat dalam dua segitiga di G. Karena n 7, m 9 dan t 3, maka dapat diasumsikan G 3 adalah subgraf dari G atau G 4 adalah subgraf dari G. (lihat Gambar 2 dan Gambar 3). Gambar 3. Graf G 4 dan G 5

Kaitan Spektrum Ketetanggaan dari Graf Sekawan 5 Jika G 3 adalah subgraf dari G, maka berdasarkan pertidaksamaan (2.1), diperoleh bahwa: 1 = λ 4 (G) λ 4 (G 3 ) 1.271, kontradiksi. Jika G 4 adalah subgraf dari G, maka berdasarkan pertidaksamaan (2.1), diperoleh bahwa: 1 = λ 2 (G) λ 2 (G 4 ) 1.211, kontradiksi. Selanjutnya diasumsikan bahwa setiap sisi termuat dalam paling banyak satu segitiga di G. Karena G memiliki banyak sisi 3t dengan banyak segitiga t, maka setiap sisi harus termuat dalam tepat satu segitiga di G. Andaikan G mempunyai r buah komponen terhubung yang masing-masingnya terdiri dari n i titik dan t i segitiga dengan (i = 1, 2,, r), maka: r n = = n i r (2t i + 1) = 2t + r. Tetapi n = 2t + 1. Maka haruslah r = 1 dan karenanya, G terhubung. Karena n = 2t + 1, m = 3t dengan t buah segitiga dan setiap sisi di G terdapat dalam tepat satu segitiga, maka haruslah G = F t. 4. Ucapan Terima kasih Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Lyra Yulianti, Ibu Dr. Yanita, Bapak Dr. Admi Nazra, Bapak Prof. Dr. Syafrizal Sy dan Bapak Zulakmal, M. Si yang telah memberikan masukan dan saran sehingga paper ini dapat diselesaikan dengan baik. Daftar Pustaka [1] Anton, H. 1991. Aljabar Linier Elementer Edisi Kedelapan. Jilid 1. Penerbit Erlangga, Jakarta [2] Biggs, N. 1993. Algebraic Graph Theory. Cambridge University Press, New York [3] Bondy. J.A, dan Murty, U. S. R. 1976. Graph Theory with Applications. Macmillan, London [4] Das, K.C. 2013. Proof of conjectures on adjacency eigenvalues of graphs. Discrete Mathematics. 313: 19 25 [5] K. C. Das, I. Gutman. 2009. Estimating the Szeged index, Appl. Math. Letter 22: 1680 1684 [6] J. F. Wang, F. Belardo, Q. X. Huang, B. Borovicanin. 2010. On the two largest Q-eigenvalues of graphs, Discrete Math 310: 2858 2866 [7] J. R. Schott. 1997. Matrix Analysis for Statistics. John Wiley and Sons, New York