图特征多项式不可约性及相关问题研究

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图多项式理论与图谱理论关系密切,它主要研究图的各类多项式.其中图的特征多项式定义为图邻接矩阵的特征多项式,它的根称为图的特征值.图的特征值全体称为图的邻接谱.如果两个图有相同的邻接谱,则称这两个图是同谱的.数域F上的一个多项式称为是不可约的,如果它不能分解成F上两个次数较低的多项式的乘积.Eisenstein判别法是判定有理数域上整系数多项式不可约性的有力工具.图的特征多项式的不可约性与图的重构、自同构群以及可控制性有密切联系,研究具有不可约特征多项式的图对图的结构及代数性质等有一定的理论意义.本文就图的特征多项式的不可约性进行研究,具体内容如下:第二章,我们给出了图的特征多项式在有理数域上不可约的六个必要条件,即图G是连通图;图G不是正则图;图G的邻接矩阵A(G)非奇异;图G只有平凡的公平划分;图G是可控制图;图G只有平凡的自同构群.第三章,我们枚举了6阶、7阶连通图中特征多项式在有理数域上不可约的图.并以阶数较小的特征多项式在有理数域上不可约的图为基础,构造了无限多特征多项式不可约的图,构造方法如下:在图G的特定顶点与路P2n+1-2的特定顶点间添加一条边;对图G和K1依次进行并、联操作;对图G冠K1.其中前两种方法依赖于Eisenstein判别法,第三种方法与域扩张相结合.第四章,我们研究了特征多项式在有理数域上不可约的同谱图.枚举了8阶连通图中具有有理数域上不可约特征多项式的同谱图.将上述构造方法分别与根同谱图、广义同谱图以及一般同谱图相结合,构造了无限多对特征多项式在有理数域上不可约的同谱图.
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