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轮图两组件生成森林中的斐波那契数与Lucas数

组合数学 2025-12-23 v1

摘要

本文在轮图Wn+1W_{n+1}的条件生成森林与Fan图FnF_n的生成树之间建立了构造性双射。此外,依据Bapat和Gupta所得的有效电阻公式,我们推导了轮图Wn+1W_{n+1}中两个指定顶点uuvv位于不同组成部分的两组件生成森林数量的显式公式。基于此结果,我们获得以下三个条件化两组件生成森林Wn+1W_{n+1}的显式公式:FWn+1(v1v2)=2(f2n11)F_{W_{n+1}}(v_1\mid v_2)=2(f_{2n-1}-1)FWn+1(v1v3)=2(2n23)F_{W_{n+1}}(v_1\mid v_3)=2(\ell_{2n-2}-3)FWn+1(v1vc)=f2nF_{W_{n+1}}(v_1\mid v_c)=f_{2n},其中fif_ij\ell_j分别为第ii个斐波那契数和第jj个Lucas数。正如这些恒等式所示,枚举自然导致涉及斐波那契数和Lucas数的公式。综上,这两种方法表明一种统一视角:一种是构造性组合双射,另一种是基于有效电阻的分析方法。它们共同为研究Wn+1W_{n+1}上生成森林结构提供了新的集成框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.18214,
  title  = {Fibonacci and Lucas numbers arising from two-component spanning forests of wheel graphs},
  author = {Tsuyoshi Miezaki and Shunya Tamura},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.18214},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages