Graf Ajaib (Super) dengan Sisi Pendan

dokumen-dokumen yang mirip
Pelabelan Total Sisi-Ajaib (Super)

BAB II Graf dan Pelabelan Total Sisi-Ajaib Super

DEFISIENSI SISI-AJAIB SUPER DARI GRAF KIPAS

DEFISIENSI SISI-AJAIB SUPER DARI GRAF RANTAI

I.1 Latar belakang masalah

Graf dan Operasi graf

PELABELAN TOTAL SISI-AJAIB SUPER PADA GRAF

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

BAB III PELABELAN TOTAL SISI-AJAIB SUPER. 3.1 Pelabelan Total Sisi-Ajaib Super Pada Graf Lintasan

TINJAUAN PUSTAKA. Pada bagian ini akan diberikan konsep dasar graf dan bilangan kromatik lokasi pada

TINJAUAN PUSTAKA. Pada bab ini akan dijelaskan beberapa konsep dasar teori graf dan dimensi partisi

BAB 2. Konsep Dasar. 2.1 Definisi graf

II. TINJAUAN PUSTAKA. kromatik lokasi pada suatu graf sebagai landasan teori pada penelitian ini

KONSEP DASAR GRAF DAN GRAF POHON. Pada bab ini akan dijabarkan teori graf dan bilangan kromatik lokasi pada suatu graf

II. KONSEP DASAR GRAF DAN GRAF POHON. Graf G adalah himpunan terurut ( V(G), E(G)), dengan V(G) menyatakan

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

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

KETOTALSISIAJAIBAN GRAF DAN DEFISIENSINYA DISERTASI

Konsep Dasar dan Tinjauan Pustaka

Khunti Qonaah, Mania Roswitha, dan Pangadi Program Studi Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret

BAB II TEORI GRAF DAN PELABELAN GRAF. Dalam bab ini akan diberikan beberapa definisi dan konsep dasar dari

v 3 e 2 e 4 e 6 e 3 v 4

Edge-Magic Total Labeling pada Graph mp 2 (m bilangan asli ganjil) Oleh Abdussakir

Pelabelan Product Cordial Graf Gabungan pada Beberapa Graf Sikel dan Shadow Graph Sikel

Abstract

I.1 Latar Belakang Masalah

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

Bilangan Ramsey untuk Graf Bintang Genap Terhadap Roda Genap

Bab 2. Landasan Teori. 2.1 Konsep Dasar

PELABELAN SISI AJAIB DAN SISI AJAIB SUPER PADA GRAF KIPAS, GRAF TANGGA, GRAF PRISMA, GRAF LINTASAN, GRAF SIKEL, DAN GRAF BUKU

PELABELAN TOTAL TITIK AJAIB PADA GRAF SIKLUS DENGAN BANYAK TITIK GENAP

LANDASAN TEORI. Pada bab ini akan diberikan beberapa konsep dasar teori graf dan bilangan. kromatik lokasi sebagai landasan teori pada penelitian ini.

EDGE-MAGIC TOTAL LABELING PADA BEBERAPA JENIS GRAPH

III. BILANGAN KROMATIK LOKASI GRAF. Bilangan kromatik lokasi graf pertama kali dikaji oleh Chartrand dkk.(2002). = ( ) {1,2,3,, } dengan syarat

PELABELAN TOTAL SISI ANTIAJAIB SUPER PADA GRAF

SUPER EDGE-MAGIC PADA GRAF YANG MEMUAT BEBERAPA CYCLE GANJIL

PELABELAN TOTAL -SISI ANTI AJAIB SUPER UNTUK GRAF ULAT SKRIPSI SARJANA MATEMATIKA OLEH: RIRI EMARINE SUSUR BP

MENENTUKAN NILAI KETIDAKTERATURAN GRAF KEMBANG API YANG DIPERUMUM. Edy Saputra, Nurdin, dan Hasmawati

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. kromatik lokasi sebagai landasan teori dari penelitian ini.

Sebuah graf sederhana G adalah pasangan terurut G = (V, E) dengan V adalah

III. BILANGAN KROMATIK LOKASI GRAF. ini merupakan pengembangan dari konsep dimensi partisi dan pewarnaan graf.

SUPER (a,d) EDGE ANTIMAGIC TOTAL LABELING PADA GRAF PETERSEN RAHMAT CHAIRULLOH

Bilangan Ramsey untuk Graf Gabungan

Pelabelan Total Super (a,d)-sisi Antimagic Pada Graf Buah Naga

Bab 2 LANDASAN TEORI. 2.1 Definisi Graf

PELABELAN SUPER MEAN PADA GENERALISASI GRAF TUNAS KELAPA

BAB III Algoritma Pelabelan Total Sisi-Ajaib Super

BAB I PENDAHULUAN. Makalah pertama mengenai teori graf ditulis oleh ahli matematika dari

Super (a,d)-h- antimagic total covering of connected amalgamation of fan graph

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

Pelabelan Super Graceful pada Graf Caterpillar

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

MAGIC STRENGTH PADA GRAF PATH, BISTAR, DAN CYCLE GANJIL DIMAS ENGGAR SATRIA

Pelabelan Selimut-H Ajaib pada Graf Bipartit Lengkap untuk Pendisainan Skema Pembagi Rahasia

SUPER EDGE-MAGIC LABELING PADA GRAPH ULAT DENGAN HIMPUNAN DERAJAT {1, 4} DAN n TITIK BERDERAJAT 4

PELABELAN SELIMUT (a, d) CY CLE TOTAL ANTI AJAIB SUPER PADA GRAF BUNGA MATAHARI, GRAF BROKEN FAN, DAN GRAF GENERALIZED FAN

Bab 2. Teori Dasar. 2.1 Definisi Graf

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

Pelabelan Total Super (a, d)-sisi Antimagic pada Gabungan Saling Lepas Graf Bintang dengan Teknik Pewarnaan Titik

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

3 Program Studi Matematika FKIP Universitas Jember. Abstract

Super (a, d)-h-antimagic Total Selimut pada Graf Triangular Cycle Ladder untuk Pengembangan Ciphertext

Karakteristik Himpunan Kritis dalam Pelabelan TSA pada Graf Pohon

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

PELABELAN TOTAL BUSUR AJAIB b-busur BERURUTAN SKRIPSI SRI WAHYUNI WULANDARI

BILANGAN KROMATIK LOKASI DARI GRAF ULAT

SUKU BANYAK. A. Teorema Sisa 1) F(x) = (x b) H(x) + S, maka S = F(b) 2) F(x) = (ax b) H(x) + S, maka S = F( a

BAB III PELABELAN KOMBINASI

Penerapan Pewarnaan Titik untuk Super (a, d) H Antimagic Total Covering pada Gabungan Graf Khusus

(x)+ (fx; yg)+ (y) =k; untuk suatu konstanta tetap k. Selanjutnya konstanta tetap k disebut angka ajaib (konstanta ajaib) untuk graf G. Suatu graf G d

KHAIRUL MUKMIN LUBIS

Bab 2 TEORI DASAR. 2.1 Graf

LEMBAR AKTIVITAS SISWA INDUKSI MATEMATIKA

STUDI BILANGAN PEWARNAAN λ-backbone PADA GRAF SPLIT DENGAN BACKBONE SEGITIGA

Abstract

Pelabelan Total Super (a, d)-sisi Antimagic pada Graf Daun. Pendahuluan

PELABELAN TOTAL AJAIB PADA GABUNGAN GRAF BINTANG DAN BEBERAPA GRAF SEGITIGA

BAB II LANDASAN TEORI

BAB 2 LANDASAN TEORI

PELABELAN TOTAL SISI AJAIB SUPER (TSAS) PADA GABUNGAN GRAF BINTANG GANDA DAN LINTASAN ABSTRACT

PELABELAN TOTAL TRINGULAR PADA BEBERAPA KELAS GRAF POHON

Bab 3 HASIL UTAMA. 3.1 Penyusunan Algoritma

GRAF DIVISOR CORDIAL

II. TINJAUAN PUSTAKA. Pada bab ini akan diberikan beberapa konsep dasar dalam teori graf dan teknik

Pelabelan Harmonious Pada Graf Gabungan Graf Firecracker Teratur. Nola Marina 1, Aini Suri Talita 2

Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Diponegoro Jl. Prof. H. Soedarto,SH. Tembalang Semarang 50275, Indonesia

Suatu graf G adalah pasangan himpunan (V, E), dimana V adalah himpunan titik

BAB 2 LANDASAN TEORI. yang tak kosong yang anggotanya disebut vertex, dan E adalah himpunan yang

Super (a,d)-h-antimagic Total Covering of Connected Semi Jahangir Graph

BAB 2 GRAF PRIMITIF. 2.1 Definisi Graf

BILANGAN AJAIB MAKSIMUM DAN MINIMUM PADA GRAF SIKLUS GANJIL

KLASIFIKASI GRAF PETERSEN BERBILANGAN KROMATIK LOKASI EMPAT ATAU LIMA

PELABELAN SELIMUT H-AJAIB SUPER PADA KORONASI BEBERAPA KELAS GRAF DENGAN GRAF LINTASAN

PEMECAHAN MASALAH MATEMATIKA

PELABELAN GRACEFUL SISI BERARAH PADA GRAF GABUNGAN GRAF SIKEL DAN GRAF STAR. Putri Octafiani 1, R. Heri Soelistyo U 2

ANALISIS REAL. (Semester I Tahun ) Hendra Gunawan. September 12, Dosen FMIPA - ITB

II. TINJAUAN PUSTAKA. Graf G adalah suatu struktur (V,E) dengan V(G) = {v 1, v 2, v 3,.., v n } himpunan

BAB 2 GRAF PRIMITIF. 2.1 Definisi Graf

BEBERAPA SIFAT HIMPUNAN KRITIS PADA PELABELAN AJAIB GRAF BANANA TREE. Triyani dan Irham Taufiq Universitas Jenderal Soedirman

Transkripsi:

54 Bab IV Graf Ajaib (Super) dengan Sisi Pen Pada bab ini disajikan metode untuk membentuk graf ajaib (super) baru dari graf ajaib (super) yang sudah diketahui. Berdasarkan metode tersebut diperoleh graf ajaib (super) baru, beberapa di antaranya berupa graf pohon yang memberikan dukungan atas kebenaran Konjektur III.1 atau Konjektur III.. Membentuk graf ajaib (super) baru dapat dilakukan dengan berbagai cara. Salah satunya adalah dengan menghapus sisi dari graf ajaib (super) tertentu, seperti dinyatakan pada dua lemma berikut. Lemma IV.1 (Baca et al., 001) Misalkan G adalah graf ajaib dengan f adalah pelabelan ajaib pada G. Jika ada e E(G) dengan f(e) = 1, maka G e merupakan graf ajaib. Lemma IV. (Muntaner-Batle, 001) Misalkan G merupakan graf ajaib super dengan p titik f : V (G) {1,, 3,..., p} adalah pemetaan yang dapat diperluas ke suatu pelabelan ajaib super pada G. Jika u, v, u, v V (G) sehingga f(u) + f(v) = maks{f(x) + f(y) xy E(G)} f(u ) + f(v ) = min{f(x) + f(y) xy E(G)}, maka G uv G u v merupakan graf ajaib super. Jika dua hasil diatas berkaitan dengan penghapusan sisi, maka hasil berikut berkaitan dengan penambahan sisi.

55 Lemma IV.3 (Muntaner-Batle, 001) Misalkan G suatu graf ajaib super dengan p titik f : V (G) {1,, 3,..., p} adalah pemetaan yang dapat diperluas ke suatu pelabelan ajaib super pada G. Jika u, v, u, v V (G) sehingga f(u) + f(v) = maks{f(x) + f(y) xy E(G)} + 1 f(u ) + f(v ) = min{f(x) + f(y) xy E(G)} 1, maka G + uv G + u v merupakan graf ajaib super. Membentuk graf ajaib (super) baru tidak hanya dapat dilakukan dengan menambah atau menghapus sisi dari suatu graf yang sudah diketahui ajaib (super), tetapi dapat juga dilakukan dengan cara menambah titik sisi sekaligus. Pada bagian ini, kami menyajikan metode membentuk graf ajaib (super) baru melalui operasi corona. Jika G suatu graf H = nk 1, maka G H sama dengan membentuk suatu graf baru dengan cara menambahkan n buah sisi pen ke setiap titik di G. Di samping itu, kami juga akan membentuk graf ajaib (super) baru dengan cara menambahkan n buah sisi pen ke beberapa titik (tidak semua titik) dari graf ajaib (super) G yang pelabelannya memiliki sifat tertentu. Berdasarkan metode tersebut, kami mendapatkan kelas graf ajaib (super) baru. Beberapa di antara kelas graf tersebut berupa graf pohon. Operasi corona pada graf sudah dikaji oleh beberapa peneliti, misalnya Figueroa- Centeno et al. (00) Baskoro et al. (005). IV.1 Graf ajaib dengan sisi pen Pada dua teorema berikut ditunjukkan bahwa untuk setiap bilangan bulat positif n, G nk 1 merupakan graf ajaib jika G adalah graf ajaib yang pelabelannya mempunyai sifat tertentu.

56 Teorema IV.1 Misalkan G suatu graf dengan p titik q sisi, dimana q = p atau q = p 1 p ganjil, p 3. Jika f 1 adalah pelabelan ajaib pada G sedemikan sehingga semua titik di V (G) mendapat label ganjil {f 1 (x) + f 1 (y) xy E(G)} = {3p q + 1, 3p q + 3,..., 3p 1}, (IV.1) maka G nk 1 merupakan graf ajaib untuk setiap bilangan bulat positif n. Bukti: Misalkan V (G) = {x i 1 i p}. Misalkan pula f 1 adalah pelabelan ajaib pada G yang memenuhi syarat pada Teorema IV.1. Maka, konstanta ajaib dari f 1 adalah k = 3p + 1. Asumsikan bahwa f 1 (x i ) = i 1 untuk setiap bilangan bulat i, 1 i p. Selanjutnya misalkan V (G nk 1 ) = V (G) {z j i 1 i p 1 j n}, E(G nk 1 ) = E(G) {x i z j i 1 i p 1 j n}. Sekarang definisikan pelabelan total f : V (G nk 1 ) E(G nk 1 ) {1,, 3,..., np + p + q} sehingga f (x) = f 1 (x) untuk setiap titik x di V (G), f (z j i ) = jp + p + i, untuk 1 i p 1 1 j n, jp p + i, untuk p+1 i p 1 j n. Dapat diperiksa bahwa semua titik di V (G nk 1 ) mendapat label ganjil. Untuk setiap j, 1 j n, misalkan S j = {f (x i ) + f (z j i ) 1 i p}. Maka, m j = min(s j ) = jp + p + 1, 1 j n, M j = maks(s j ) = jp + 3p 1, 1 j n. Perhatikan bahwa m 1 = 3p + 1, M n = np + 3p 1 m j+1 = M j + untuk setiap 1 j n 1. Di samping itu untuk setiap 1 j n, S j membentuk

57 barisan aritmatika dengan beda. Jadi himpunan {f (x)+f (y) xy E(G nk 1 )} membentuk suatu barisan aritmatika dengan suku pertama 3p q + 1 beda. Jika didefinisikan f (uv) = np + 3p + 1 f (u) f (v), untuk setiap uv E(G nk 1 ), maka f adalah pelabelan ajaib pada G nk 1 dengan konstanta ajaib np + 3p + 1. Dapat ditunjukkan bahwa kelas-kelas graf berikut mempunyai pelabelan ajaib yang memenuhi syarat yang ditetapkan pada Teorema IV.1. 1. mc n untuk m n ganjil,. P n untuk n ganjil, 3. mc n P n untuk m genap n ganjil. Di samping itu beberapa kelas dari graf pohon berikut juga mempunyai pelabelan yang memenuhi syarat yang ditetapkan pada Teorema IV.1. 4. Caterpillar yang dibentuk dengan menambahkan m sisi pen, dengan m genap, ke setiap titik dari graf lintasan P k+1, k 1 (caterpillar seperti itu dinotasikan dengan P 1 k+1,m ), 5. caterpillar yang dibentuk dengan menambahkan m 1, m 1, sisi pen ke satu titik dari graf lintasan P k m sisi pen ke titik yang lain dari P k, k 1 (dinotasikan dengan P k,m ), 6. caterpillar yang dibentuk dengan menambahkan m 1 sisi pen ke setiap titik dari P k+1, k 1, kecuali satu titik yang berderajat satu (dinotasikan dengan P 3 k+1,m ), 7. caterpillar yang dibentuk dengan menambahkan satu sisi pen ke t 1 titik dari P t, t (dinotasikan dengan P 4 t,1), 8. Pk+1 T, pohon-seperti-lintasan dengan jumlah titik ganjil. Berdasarkan Teorema IV.1 didapatkan akibat berikut.

58 Akibat IV.1 Pernyataan berikut adalah benar. 1. Lobster P 1 k+1,m nk 1 adalah graf ajaib untuk setiap bilangan bulat positif n,. lobster P k,m nk 1 adalah graf ajaib untuk setiap bilangan bulat positif n, 3. lobster P 3 k+1,m nk 1 adalah graf ajaib untuk setiap bilangan bulat positif n, 4. lobster P 4 t,1 nk 1 adalah graf ajaib untuk setiap bilangan bulat positif n, 5. P T k+1 nk 1 adalah graf ajaib untuk setiap bilangan bulat positif n. Akibat IV.1 memberikan dukungan atas kebenaran Konjektur III.1. Sebagai ilustrasi dari Teorema IV.1, perhatikan Gambar IV.1. Gambar IV.1. (a) pelabelan titik dari P 1 5, graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.1, (b) pelabelan titik dari P 4 6,1 graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.1.

59 Jika syarat semua titik di V (G) mendapat label ganjil dalam Teorema IV.1 diabaikan, maka kesimpulannya tidak seluruhnya benar. Sebagai contoh, perhatikan graf H pada Gambar IV.(a). Jika H mempunyai pelabelan ajaib yang memenuhi syarat (IV.1), maka semua titik di V (H) harus mendapat label genap (karena himpunan (IV.1) hanya memuat bilangan genap H adalah graf terhubung). Hanya ada dua pelabelan seperti itu yang mungkin, seperti ditunjukkan pada Gambar IV.(b) IV.(c). Selanjutnya akan dibuktikan bahwa H nk 1 merupakan graf ajaib jika hanya jika n = 1 (tidak untuk setiap n). Misalkan H nk 1 (H mempunyai pelabelan seperti pada Gambar dengan konstanta ajaib k. Maka, (5n + 5)k = 6n + (n + ) + 8(n + 1) + 4(n + ) + 10n + k = 10n + 17 10 5n + 5. IV.(b)) mempunyai pelabelan ajaib 10n+10 i=1 i, atau Karena k bilangan bulat maka n = 1. Sebaliknya jika titik-titik pen yang menempel pada titik-titik dengan label, 4, 6, 8, 10 berturut-turut diberi label 7, 9, 1, 3, 5, maka pelabelan titik tersebut dapat diperluas ke suatu pelabelan ajaibsuper dari H K 1. Oleh karena itu syarat bahwa semua titik di V (G) mendapat label ganjil pada Teorema IV.1 adalah penting. Gambar IV.. Graf H pelabelan titiknya. Jika teorema di atas mensyaratkan semua titik di V (G) mendapat label ganjil, teorema berikut mensyaratkan semua titik di V (G) mendapat label genap. Teorema IV. Misalkan G suatu graf dengan p titik p sisi, dimana p ganjil, p 3. Jika G mempunyai pelabelan ajaib g 1 sedemikian sehingga semua titik di V (G) mendapat label genap {g 1 (x) + g 1 (y) xy E(G)} = {p + 3, p + 5,..., 3p + 1}, (IV.) maka G nk 1 merupakan graf ajaib untuk setiap bilangan bulat positif n.

60 Bukti: Misalkan himpunan titik himpunan sisi dari G nk 1 dinotasikan seperti pada Teorema IV.1. Karena semua label titik di V (G) genap, maka dapat dimisalkan g 1 (x i ) = i untuk setiap i = 1,,..., p, dengan V (G) = {x i 1 i p}. Selanjutnya definisikan pelabelan total g : V (G nk 1 ) E(G nk 1 ) {1,, 3,..., np + p} sebagai berikut. g (x) = g 1 (x) untuk setiap titik x di V (G), g (z j i ) = jp + p + i + 1, untuk 1 i p 1 1 j n, jp p + i + 1, untuk p+1 i p 1 j n, g (uv) = np + 3p + g (u) g (v), untuk setiap uv E(G nk 1 ). Dengan cara yang sama seperti pada bukti Teorema IV.1, dapat dibuktikan bahwa g adalah pelabelan ajaib pada G nk 1 dengan konstanta ajaib np+3p+. Dapat ditunjukkan bahwa graf siklus C n dengan n ganjil mempunyai pelabelan yang memenuhi syarat pada Teorema IV.. Begitu juga syarat semua titik di V (G) mendapat label genap pada Teorema IV. tidak dapat diabaikan. Untuk menunjukkan hal ini, perhatikan lagi graf H pada Gambar IV.1(a). Graf H hanya mempunyai dua pelabelan yang memenuhi syarat (IV.) (lihat Gambar IV.4(a) and IV.4(b)). Dapat dibuktikan bahwa H nk 1 merupakan graf ajaib jika hanya jika n = 1 (tidak untuk semua n). Gambar IV.3. Pelabelan titik dari H. Pembentukan graf ajaib baru dari suatu graf ajaib dengan cara menambahkan sisi pen ke setiap titiknya kecuali ke titik dengan label terbesar ditunjukkan pada teorema berikut.

61 Teorema IV.3 Misalkan G suatu graf dengan p titik q = p atau q = p 1 sisi, dengan p genap, p. Jika G mempunyai pelabelan ajaib h 1 sedemikian sehingga semua titik di V (G) mendapat label ganjil {h 1 (x) + h 1 (y) xy E(G)} = {3p q, 3p q +,..., 3p 4, 3p }, (IV.3) maka graf H yang dibentuk dengan menambahkan n sisi pen ke setiap titik di V (G) kecuali titik dengan label terbesar merupakan graf ajaib untuk setiap bilangan bulat positif n. Bukti: Misalkan V (G) = {x i 1 i p}. Misalkan h 1 adalah pelabelan ajaib pada G yang memenuhi syarat yang ditetapkan pada Teorema IV.3. Maka, konstanta ajaib dari h 1 adalah k = 3p. Karena semua titik di V (G) mendapat label ganjil, maka dapat dimisalkan bahwa h 1 (x i ) = i 1 untuk setiap bilangan bulat 1 i p. Misalkan H suatu graf dengan himpunan titik V (H) = V (G) {y j i 1 i p 1 1 j n}, himpunan sisi E(H) = E(G) {x i y j i 1 i p 1 1 j n}. Dengan cara yang sama seperti pada bukti Teorema IV.1 dapat dibuktikan bahwa h : V (H) E(H) {1,, 3,..., n(p 1) + p + q} yang didefinisikan dengan h (x) = h 1 (x), untuk setiap x V (G), h (y j i ) = j(p ) + p + i 1, untuk 1 i p 1 j n, j(p ) p + i + 1, untuk p+ i p 1 1 j n, h (xy) = (n + 3)p n h (x) h (y), untuk setiap xy E(H), merupakan pelabelan ajaib pada H dengan konstanta ajaib (n + )(p 1) + p +.

6 Dapat ditunjukkan bahwa beberapa graf berikut mempunyai pelabelan ajaib yang memenuhi syarat yang ditetapkan pada Teorema IV.3. 1. Lintasan P k untuk k 1,. caterpillar yang dibentuk dengan menambahkan m 1 sisi pen ke setiap titik dari P k, k 1 (dinotasikan P 5 k,m ), 3. caterpillar yang dibentuk dengan menambahkan satu sisi pen ke setiap titik dari P k+1, k 1 (dinotasikan dengan P 6 k+1,1 ), 4. caterpillar yang dibentuk dengan menambahkan satu sisi pen ke satu titik berderajat satu m 1 sisi pen ke titik yang lain dari P k+1, k 1 (dinotasikan dengan P 7 k+1,m ), 5. Pk T, pohon-seperti-lintasan dengan jumlah titik genap. Selain itu graf siklus dengan jumlah titik ganjil satu sisi pen yang ditambahkan ke sebuah titiknya juga mempunyai pelabelan yang memenuhi syarat yang ditetapkan pada Teorema IV.3. Misalkan L k, L5 k,m, L6 k+1,1, L7 k+1,m, P k T berturut-turut menyatakan graf pohon yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.3 pada P k, P 5 k,m, P 6 k+1,1, P 7 k+1,m, P T k. Berdasarkan Teorema IV.3 didapatkan akibat berikut. Akibat IV. L k, L5 k,m, L6 k+1,1, L7 k+1,m, P k T merupakan graf ajaib. Akibat IV. juga memberikan dukungan atas kebenaran Konjektur III.1. Pelabelan titik dari P 6 5,1 graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.3 ke P 6 5,1 berturut-turut ditunjukkan pada Gambar IV.4 (a) (b). Jika syarat semua titik di G mendapat label ganjil pada Teorema IV.3 diabaikan, maka kesimpulannya tidak berlaku. Sebagai contoh, perhatikan graf G pada Gambar IV.5(a). Jika G mempunyai pelabelan ajaib yang memenuhi syarat (IV.3), maka semua titik di G harus mendapat label genap (karena (IV.3) hanya memuat bilangan

63 Gambar IV.3 IV.4. Pelabelan titik dari P 6 5,1, graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema genap G terhubung). Hanya ada dua pelabelan seperti itu yang mungkin (lihat Gambar IV.5(b) IV.5(c)). Misalkan H adalah graf yang terbentuk dengan menambahkan n sisi pen ke setiap titik di V (G) kecuali titik dengan label 1 (label titik terbesar). Jika H adalah graf ajaib, maka konstanta ajaibnya adalah 10n + 19 1, yang bukan merupakan bilangan bulat untuk semua n. Akibatnya 5n+6 H tidak ajaib untuk semua n. Gambar IV.5. Graf G pelabelan titiknya. Masalah Terbuka IV.1 Tentukan kelas graf lain yang mempunyai pelabelan ajaib yang memenuhi syarat pada teorema-teorema di atas. IV. Graf ajaib super dengan sisi pen Jika pada subbab sebelumnya telah disajikan metode membentuk graf ajaib baru, pada subbab ini disajikan metode membentuk graf ajaib super baru dari graf ajaib super tertentu. Pembentukan graf ajaib super baru dengan cara menambahkan sisi pen pada setiap titik dari graf ajaib super tertentu kecuali pada titik-titik dengan label terbesar ditunjukkan pada teorema berikut.

64 Teorema IV.4 Misalkan G suatu graf dengan p titik, dimana p ganjil, p 3. Jika G mempunyai pelabelan ajaib super f sedemikian sehingga maks{f(x) + f(y) xy E(G)} = 1 (3p 1), maka graf H yang dibentuk dengan menambahkan n sisi pen ke setiap titik di V (G) kecuali titik u v dengan f(u) = p 1 f(v) = p merupakan graf ajaib super untuk setiap bilangan bulat positif n. Bukti: Misalkan f adalah pelabelan ajaib super pada G yang memenuhi syarat yang ditetapkan pada Teorema IV.4. Maka, konstanta ajaibnya adalah k = 1 (5p + 1). Karena G adalah graf ajaib super, dapat diasumsikan bahwa f(x i ) = i untuk setiap 1 i p, dimana V (G) = {x i 1 i p}. Selanjutnya misalkan H adalah graf yang mempunyai himpunan titik himpunan sisi sebagai berikut. V (H) = V (G) {y j i 1 i p, 1 j n}, E(H) = E(G) {x i y j i 1 i p, 1 j n}. Perhatikan pelabelan titik g : V (H) {1,, 3,..., (n +1)p n} yang didefinisikan dengan g(x) = f(x), untuk setiap x V (G), g(y j i ) = j(p ) + p i +, untuk 1 i p 1 1 j n, j(p ) + p i, untuk p+1 i p 1 j n. Akan ditunjukkan bahwa g dapat diperluas menjadi suatu pelabelan ajaib super pada H. Untuk setiap j, 1 j n, misalkan S j = {g(x i ) + g(y j i ) 1 i p }. Maka, m j = min(s j ) = j(p ) + 1 (p + 5), 1 j n,

65 M j = maks(s j ) = j(p ) + 1 (3p 1), 1 j n. Perhatikan bahwa m 1 = 1(3p + 1), M n = n(p ) + 1(3p 1) m j+1 = M j + 1 untuk 1 j n 1. Di samping itu untuk setiap 1 j n, S j adalah himpunan bilangan bulat berurutan. Berdasarkan Lemma III.4, g dapat diperluas menjadi suatu pelabelan ajaib super pada H dengan konstanta ajaib k + n(p ). Dapat ditunjukkan bahwa beberapa kelas graf pohon berikut mempunyai pelabelan yang memenuhi syarat pada Teorema IV.4. 1. P 1 k+1,m, P k,m, P 3 k+1,m, P 4 n,1, P T k+1,. lobster yang dibentuk dari caterpillar P n+1 K 1 dengan menambahkan sebuah sisi pen ke setiap titik pen dari P n+1 K 1 (dinotasikan L n+1,1 ), 3. lobster yang dibentuk dari caterpillar P n K 1 dengan menambahkan sebuah sisi pen ke setiap titik pen dari P n K 1 kecuali titik pen paling kanan atau kiri (dinotasikan L n,1 ), 4. graf bintang ganda yang didapatkan dari menghubungkan center dari dua graf binatang K 1,n K 1,n+1 (dinotasikan S n,n+1 ). Misalkan graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.4 pada P 1 k+1,m, P k,m, P 3 k+1,m, P 4 n,m, P T k+1 berturut-turut dinotasikan dengan L1 k+1,m, L k,m, L 3 k+1,m, L4 n,m, Tk+1 T. Misalkan pula graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.4 pada L n+1,1, L n,1, S n,n+1 berturut-turut dinotasikan dengan T n+1,1, T n,1, L n,n+1. Maka diperoleh akibat berikut. Akibat IV.3 L 1 k+1,m, L k,m, L3 k+1,m, L4 n,m, T T k+1, T n+1,1, T n,1, L n,n+1 merupakan graf ajaib super. Akibat IV.3 memberikan dukungan atas kebenaran Konjektur III.1 III.. Beberapa kelas graf ajaib super berikut juga memenuhi syarat pada Teorema IV.4. P m K 1,1 untuk 4 m 1, 3 (mod 4) (Figueroa-Centeno, 005, Teorema 10), P K 1,n untuk n 0 (mod ) (Figueroa-Centeno, 005, Teorema 5), P m K 1, untuk 4 m (mod 4) (Figueroa-Centeno, 005, Teorema 10), C n K 1

66 untuk n 0 (mod 4) (Figueroa-Centeno, 00, Teorema 9). Lintasan dengan jumlah titik ganjil juga mempunyai pelabelan ajaib super seperti yang disyaratkan pada Teorema IV.4. Pelabelan titik pada graf L 5,1 P 6 K 1, yang memenuhi syarat Teorema IV.4 graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.4 pada kedua graf tersebut berturut-turut ditunjukkan pada Gambar IV.6 (a) (b). Gambar IV.6. Pelabelan titik dari graf L 5,1 P 6 K 1, yang memenuhi Teorema IV.4 graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.4. Pembentukan graf ajaib super baru dengan menambahkan sisi pen pada setiap titik dari suatu graf ajaib super dengan pengecualian pada titik-titik yang mendapat label terkecil ditunjukkan pada tiga teorema berikut.

67 Teorema IV.5 Misalkan G suatu graf dengan p titik dengan p genap, p >. Jika G mempunyai pelabelan ajaib super f sedemikian sehingga maks{f(x) + f(y) xy E(G)} = 1 (3p + ), maka graf H yang dibentuk dengan menambahkan n sisi pen ke setiap titik di G kecuali titik u dengan f(u) = 1 merupakan graf ajaib super untuk setiap bilangan bulat positif n. Bukti: Misalkan pelabelan f dalam Teorema IV.5 mempunyai konstanta ajaib k. Dapat diasumsikan bahwa f(x i ) = i untuk setiap i, 1 i p, dimana V (G) = {x i 1 i p}. Notasikan V (H) = V (G) {y j i i p, 1 j n}, E(H) = E(G) {x i y j i i p, 1 j n}. Selanjutnya definisikan pelabelan titik g : V (H) {1,, 3,..., p + (p 1)n} sedemikian sehingga g(x) = f(x) untuk setiap titik x V (G), g(y j i ) = 1 (i + p) + j(p 1), untuk i p 1 j n, 1 (i + p) + j(p 1), untuk p + 1 i p 1 j n. Dapat ditunjukkan bahwa semua titik pen mendapat label berurutan paling sedikit p + 1. Dengan argumen yang sama seperti pada bukti Teorema IV.4, dapat ditunjukkan bahwa pelabelan titik g dapat diperluas menjadi suatu pelabelan ajaib super pada H dengan konstanta ajaib k + n(p 1). Pelabelan titik dari graf P 8 K 1,3 yang memenuhi Teorema IV.5 graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.5 pada graf P 8 K 1,3 ditunjukkan pada Gambar IV.7 (a) (b).

68 Gambar IV.7. Graf ajaib super P 8 K 1,3 graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.5. Teorema IV.6 Misalkan G suatu graf dengan p = (c+1)(m+1)+1 titik, dimana m, c 1. Jika G mempunyai pelabelan ajaib super f sehingga maks{f(x) + f(y) xy E(G)} = (m + 1)(c + 1) + 1, maka graf H yang dibentuk dengan menambahkan n sisi pen ke setiap titik di G kecuali titik-titik dengan label 1,, 3,..., m(c + 1) c 3 merupakan graf ajaib super untuk setiap bilangan bulat positif n. Bukti: Misalkan G suatu graf yang memenuhi syarat pada Teorema IV.6 dengan V (G) = {x i 1 i p}. Definisikan pelabelan ajaib super f dengan konstanta ajaib k sehingga f(x i ) = i untuk setiap 1 i p. Selanjutnya definisikan graf H sebagai berikut: V (H) = V (G) {y j i m(c + 1) c i p, 1 j n}, E(H) = E(G) {x i y j i m(c + 1) c i p, 1 j n}. Dengan cara yang sama seperti pada bukti Teorema IV.4 dapat dibuktikan bahwa pelabelan titik h : V (H) {1,, 3,..., p + (c + 5)n} yang didefinisikan dengan h(x) = f(x), untuk setiap x V (G), h(y j i ) = a + i + c + 3, untuk b c i b 1 1 j n, a + i c, untuk b i p 1 j n, dimana a = j(c + 5) b = m(c + 1), dapat diperluas menjadi suatu pelabelan ajaib super pada H dengan konstanta ajaib k + n(c + 5).

69 Graf P m K 1,3, untuk m 0 (mod 4), mempunyai pelabelan yang memenuhi syarat Teorema IV.5, graf K 1,m K 1,n, untuk n kelipatan m + 1, mempunyai pelabelan seperti yang diminta pada Teorema IV.6 (lihat, Figueroa-Centeno et al., 005, Teorema 10 Teorema 5). Contoh pembentukkan graf ajaib super baru seperti dinyatakan dalam Teorema IV.6 ditunjukkan pada Gambar IV.8. Gambar IV.8. Graf ajaib super K 1,8 K 1,3 graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.6. Teorema IV.7 Misalkan G adalah graf dengan t titik, dengan t ganjil, t > 1. Jika G mempunyai pelabelan ajaib super g sedemikian sehingga maks{g(x) + g(y) xy E(G)} = 1 (7t + 1), maka graf H yang dibentuk dengan menambahkan n sisi pen pada t titik yang mendapat label t + 1, t +,..., t, merupakan graf ajaib super untuk setiap bilangan bulat positif n. Bukti: Misalkan g suatu pelabelan ajaib super pada G dengan konstanta ajaib k. Asumsikan g(x i ) = i untuk setiap bilangan bulat i dengan 1 i t, V (G) = {x i 1 i t}. Selanjutnya misalkan

70 V (H) = V (G) {z j i t + 1 i t 1 j n}, E(H) = E(G) {x i z j i t + 1 i t 1 j n}. Misalkan h : V (H) {1,, 3,..., t+tn} adalah pelabelan titik pada H sedemikian sehingga h(x) = g(x) untuk setiap titik x di G, h(z j i ) = (j + 4)t + (1 i), untuk t + 1 i 3t+1 1 j n; (j + 5)t + (1 i), untuk 3t+3 i t 1 j n. Dengan cara yang sama seperti pada bukti Teorema IV.4 dapat dibuktikan bahwa h dapat diperluas menjadi suatu pelabelan ajaib super pada H dengan konstanta ajaib k + nt. Graf Petersen diperumum P (n, 1) P (n, ), untuk n 3, (lihat (Fukuchi, 001) (Ngurah Baskoro, 003)) mempunyai pelabelan ajaib super yang memenuhi syarat Teorema IV.7. Graf Petersen diperumum P (9, 3) juga memenuhi syarat tersebut (lihat Gambar IV.9). Namun demikian, untuk n > 9 ganjil, kami belum dapat menentukan apakah graf Petersen diperumum P (n, 3) memenuhi syarat pada Teorema IV.7. Gambar IV.9. Pelabelan titik pada graf P (9, 3). Masalah Terbuka IV. Untuk n ganjil, n > 9, tentukan apakah graf Petersen diperumum P (n, 3) mempunyai pelabelan yang memenuhi syarat pada Teorema IV.7.

71 Pada teorema berikut ditunjukkan pembentukan graf ajaib super baru dengan cara menambahkan sisi pen hanya pada tiga titik (yang mendapat 3 label terbesar) dari suatu graf yang diketahui ajaib super. Teorema IV.8 Misalkan G suatu graf dengan p 3 titik. Jika G mempunyai pelabelan ajaib super f sedemikian sehingga maks{f(x) + f(y) xy E(G)} = p 1, maka graf H yang dibentuk dengan menambahkan n sisi pen ke titik di G yang mendapat label p, p 1, p, merupakan graf ajaib super untuk setiap bilangan bulat positif n. Bukti: Misalkan V (G) = {x i 1 i n}. Definisikan pelabelan ajaib super f pada G dengan konstanta ajaib k sedemikian sehingga f(x i ) = i untuk i = 1,,..., p. Selanjutnya definisikan graf H sebagai berikut: V (H) = V (G) {z j i p i p 1 j n}, E(H) = E(G) {x i z j i p i p 1 j n}. Kemudian perhatikan pelabelan titik g : V (H) {1,, 3,..., p + 3n} sedemikian sehingga g(x) = f(x) untuk setiap titik x di G, g(z j i ) = p + 3j 1, untuk i = p 1 j n; p + 3j, untuk i = p 1 1 j n; p + 3j, untuk i = p 1 j n. Untuk menunjukkan bahwa g dapat diperluas menjadi suatu pelabelan ajaib super pada H, perhatikan himpunan berikut: S p = {g(x p ) + g(z j p) 1 j n} = {p + 3j 1 1 j n}, S p 1 = {g(x p 1 ) + g(z j p 1) 1 j n} = {p + 3j 3 1 j n}, S p = {g(x p ) + g(z j p ) 1 j n} = {p + 3j 1 j n}.

7 Jelas bahwa, S p S p 1 S p adalah himpunan bilangan bulat berurutan dengan suku pertama p. Berdasarkan Lemma III.4, g dapat diperluas menjadi suatu pelabelan ajaib super pada H dengan konstanta ajaib 6n + k. Beberapa kelas graf diketahui memenuhi syarat Teorem IV.8, misalnya graf kipas F n, untuk n 6, graf bintang K 1,n, untuk setiap n (Figueroa-Centeno, 001), K 1,n + K 1 untuk setiap n (Chen, 001). Sebagai contoh Teorema IV.8, perhatikan Gambar IV.10. Gambar IV.10. Graf ajaib super K 1,8 graf yang dihasilkan dengan menerapkan Teorema IV.8. Masalah Terbuka IV.3 Tentukan kelas graf lain yang mempunyai pelabelan ajaib super yang memenuhi syarat pada teorema-teorema di atas.