Математический факультет
Министерство образования и науки РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Х.М. БЕРБЕКОВА»
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Карданова Милана Беслановна
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
« О - однородных расширениях частичных геометрий с большим
»
Научный руководитель:
к.ф.-м.н.,доцент каф. ГиВА ………………………………………….… Нирова М.С.
Рецензент:
к.ф.-м.н., доцент каф.
вычислит.математики………………………………………………………...…. Кудаев В.Ч.
Допущена к защите «____»_________________2014г.
Зав.каф. ГиВА
д.ф.-м.н., профессор……………………………………………………………... Журтов А.Х.
Нальчик 2014г.
Содержание
Введение………………………………………………………………………….3
§ 1. Принятые обозначения и определения …………………………………….
§ 2. Об однородных расширениях частичных геометрий……………….……
1. Предварительные результаты…………………………………………….
2. Случай ……………………………………………………………….
3. Сильно - однородные геометрии………………………………….
§ 3.…………………………………...
Заключение…………………………………………………………………………
Список литературы………………………………………………………………
§ 1. Принятые обозначения и определения .
· Граф G – это пара множеств , где
- множество вершин, а
- множество ребер. Вершины и рёбра графа называются его элементами.
· Число вершин графа G называется его порядком и обозначается через . Если
, то G называют
- графом.
· Говорят, что две вершины и
смежны, если множество
является ребром, и не смежны в противном случае. Если
- ребро, то вершины
и
называют его концами. Два ребра ребра называются смежными, если они имеют общий конец.
· Вершина и ребро
называются инцидентными, если
является концом ребра
( т.е.
), и не инцидентными в противном случае.
· Множество всех вершин графа G , смежных с вершиной называется окрестностью вершины
и обозначается через
.
· Граф G называется полным, если любые две его вершины смежны , т.е. . Полный граф порядка
обозначают символом
число рёбер в нём равно
· Граф G называется пустым, если в нём нет рёбер. Пустой граф порядка обозначается через
.
· Граф G называется двудольным, если множество его вершин разбито на части (доли ) так, что концы каждого ребра принадлежат разным частям (долям). Если при этом любые две вершины, входящие в разные доли, смежны, то граф называется полным двудольным .
Полный двудольный граф, доли которого состоят из и из
вершин, обозначается
.
Аналогично двудольным определяются -дольный и полный
-дольный графы для
.
Легко подсчитать число всех графов с фиксированным множеством вершин . Эти графы различаются своими рёбрами, и поэтому их число равно количеству подмножеств в
, т.е.
, где
.
· Мультиграф – это пара , где
- множество вершин, а
- семейство множеств множества
(рёбер).
Употребление термина «семейства» вместо «множество »означает, что элементы множества могут в
повторятся, т.е. допускаются кратные рёбра.
· Петли – это рёбра соединяющие вершину саму с собой. Если допускаются петли и кратные рёбра, получаем псевдограф.
· Ориентированный граф (или орграф) – это пара , где
- множество вершин,
- множество ориентированных рёбер, которые называются дугами,
. Если
- дуга, то вершины
и
называются её началом и концом.
· Направленный граф – это орграф, не имеющий симметричных (т.е. дуг вида и
) пар ориентированных рёбер.
· Два графа G и Н изоморфны , если между их множеством вершин существует взаимно однозначное соответствие, сохраняющие смежность.
· Изоморфизм есть отношение эквивалентности на графах.
· Подграфом G называется граф, у которого все вершины и рёбра принадлежат G .
· Остовый граф – это подграф графа G, содержащий все его вершины (т.е. ). Если множество вершин подграфа Н есть
, а множество его рёбер совпадает с множеством всех рёбер графаG, оба конца которых принадлежат
,то Н называется подграфом, порождённым множеством
, и обозначается через
.
· Матрицей смежности графа G с множеством вершин называется матрица
,
(т.е.
), в которой элемент
равен числу рёбер в G , соединяющих
и
.
Удаление вершины или ребра, а также переход к другому подграфу – это операции, с помощью которых можно из имеющегося графа получать другие графы с меньшим числом элементов. Известны так же операции позволяющие увеличить число элементов графа. Например, операция добавления ребра: если вершины и
не смежны, то можно определить граф
, где
. Он получается из графа G добавлением ребра
.
· Граф называется объединением графов
и
, если
и
(или
). Объединение
называется дизъюнктивным, если
, т.е. никакие два из объединяемых графов не должны иметь общих вершин .
· Говорят, что графы и
соединены (обозначается
), если состоит из
и всех рёбер соединяющих
и
. В частности ,
, где
и
.
· Произведением графов и
(обозначается
) называется граф, для которого
- декартово произведения множеств вершин исходных графов, а
определяется так: вершины
и
смежны в G тогда и только тогда, когда или
, а
и
смежны в
, или
, а
и
смежны в
.
С помощью операции произведения вводится важный класс графов - -мерные кубы
. Он определяется рекуррентно:
.
· - это граф порядка
, вершины которого можно представить
- векторами длины
таким образом, что две вершины будут смежны тогда и только тогда, когда соответствующие векторы различаются ровно в одной координате. Поскольку каждая вершина
-мерного куба инцидентна
- ребрам, то число его рёбер равно
.
Ещё одна важная операция – отождествление (или слияние) вершин. Пусть и
две вершины графа G,
. К графу присоединим новую вершину
, соединив её ребром с каждой из вершин, входящих в объединение окружений вершин
и
в графе G . Говорят, что построенный граф получается из графа G отождествлением вершин
и
· Граф G называется стягиваемым к графу Н, если Н получается из G в результате некоторой последовательности стягивания рёбер.
Например, граф Петерсена стягиваем к и стало быть к любому
с
. Любой непустой связный граф отличный от
стягиваем к
. Но уже не любой связный граф стягивается к
. Например, простая цеп
не стягивается к
. Поэтому возникает параметр
- максимум порядков полных графов к которым стягивается граф G. Параметр
называется Хадвигера графа G .
· Степенью вершины называют количество входящих в вершину рёбер.
· Путём в графе называют конечную последовательность вершин, в которой каждая вершина (кроме последней) соединена со следующей в последовательности вершиной ребром.
· Циклом называют путь, в котором первая и последняя вершины соединены ребром.
· Деревом называют связный граф без циклов.
· Расстоянием между вершинами
и
графа Г называется длина кратчайшей простой цепи, соединяющей их; если
и
не соединены, то полагаем
· Степенью вершины в графе Г – обозначается
или
- называется число рёбер, инцидентных
· Непустое множество А вместе с заданной на нем бинарной операцией (·) образует группу, если выполнены следующие четыре аксиомы:
Аксиома 1 (замыкание). Для любых двух элементов а и в, принадлежащих множеству А, элемент а · в принадлежит А.
Аксиома 2(ассоциативности) Для любых трёх элементов а,в,с, принадлежащих множеству А, справедливо равенство а·(в·с)=(а·в) ·с.
Аксиома 3 (тождественности). В множестве А существует такой элемент е, что е·а=а·е=а, для всех элементов а из А.
Аксиома 4 (обращения). Если выполняется аксиома 3, то для любого элемента а, принадлежащего множеству А, существует элемент, обозначаемый , такой, что
.
· Взаимно однозначное отображение конечного множества на себя называется подстановкой.
· Автоморфизмом графа Г называется изоморфизм графа Г на себя. Таким образом, каждый автоморфизм графа Г есть подстановка множества вершин V, сохраняющая смежность.
· Неориентированный - вершинный граф, в котором степени всех вершин равны
, а каждое ребро принадлежит точно
треугольникам, называется рёберно регулярным с параметрами
. Положим
. Сильно регулярным графом с параметрами
называется рёберно регулярный граф с соответствующими параметрами, в котором пересечение окрестностей любых несмежных вершин содержащих точно
вершин .
· Пара , из
, называется флагом, если точка
принадлежит блоку
, и антифлагом в противном случае. Если
является антифлагом, то через
обозначим число точек в
, коллинеарных
. Геометрия называется
– однородной (
– натуральное число), если для любого антифлага
число
равно 0 или
, и сильно
- однородной, если это число всегда равно
.
· Если есть такая геометрия точек и прямых, что каждая прямая имеет ровно
точку, каждая точка лежит ровно на
прямой
и
является сильно -однородной
то тогда
называется
- частичной геометрией порядка
(для краткости
или даже
). Связное расширение семейства частичных геометрий
обозначается как
(или даже
).
· Блоки геометрии называются прямыми, если различные блоки пересекаются не более чем в одной точке.
· Вычет геометрии
в точке
– это геометрия
ранга 2, где
– множество всех точек, коллинеарных
, и
. Пусть
- семейство геометрий ранга 2, и всякий вычет
лежит в
. Тогда говорят, что S является расширением
.
· Геометрия называется треугольной, если для любых попарно коллинеарных точек
найдется блок, содержащий все три точки
.
· Если - частичная геометрия
, то двойственная геометрия
, в которой каждая точка отождествляется с пучком проходящих через нее прямых, является частичной геометрией
. Обобщенный четырехугольник
- это частичная геометрия
. Геометрия
является сетью, а
является 2-схемой с
. Коклика из
точек в точечном графе геометрии
называется овоидом.