1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

الرياضيات : نظرية البيان :

Icosahedral Graph

المؤلف:  Bondy, J. A. and Murty, U. S. R

المصدر:  Graph Theory with Applications. New York: North Holland,

الجزء والصفحة:  ...

22-3-2022

2722

Icosahedral Graph

IcosahedralGraphEmbeddings

The icosahedral graph is the Platonic graph whose nodes have the connectivity of the icosahedron, illustrated above in a number of embeddings. The icosahedral graph has 12 vertices and 30 edges.

IcosahedralGraphLCF

Since the icosahedral graph is regular and Hamiltonian, it has a generalized LCF notation. In fact, there are two distinct generalized LCF notations of order 6--[(-4,-3,4),(-2,2,3)]^6 and [(-4,3,4),(-3,-2,2)]^6--8 of order 2, and 17 of order 1, illustrated above.

It is implemented in the Wolfram Language as GraphData["IcosahedralGraph"].

It is a distance-regular graph with intersection array <span style={5,2,1;1,2,5}" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/IcosahedralGraph/Inline3.svg" style="height:22px; width:126px" />, and therefore also a Taylor graph. It is also distance-transitive.

IcosahedralGraphGracefulLabeling

The icosahedral graph is graceful (Gardner 1983, pp. 158 and 163-164; Gallian 2018, p. 35), as shown by the labeling above which gives absolute differences of adjacent labeled vertices consisting of precisely the numbers 0-30 inclusive. There are 24 fundamentally different graceful labelings (i.e., graceful labelings that are distinct modulo subtractive complementation and the symmetries of the graph), giving a total of 5760 graceful labelings in all (Bert Dobbelaere, pers. comm., Oct. 2, 2020). The computation by Ashkok Kumar Chandra that determined there to be 5 fundmanetally different solutions, as reported by Gardner (1983, pp. 163-164), therefore seems to be in error.

IcosahedralGraphMinimalIntegralDrawings

There are two minimal integral embeddings of the icosahedral graph, illustrated above, all with maximum edge length of 8 (Harborth and Möller 1994).

IcosahedralGraphMinimalPlanarIntegralDrawing

The minimal planar integral embedding of the icosahedral graph has maximum edge length of 159 (Harborth et al. 1987).

The skeletons of the great dodecahedron, great icosahedron, and small stellated dodecahedron are all isomorphic to the icosahedral graph.

The chromatic polynomial of the icosahedral graph is

 pi_G(z)=z(z-1)(z-2)(z-3)(z^8-24z^7+260z^6-1670z^5+6999z^4-19698z^3+36408z^2-40240z+20170),

and the chromatic number is 4.

Its graph spectrum is (-sqrt(5))^3(-1)^5(sqrt(5))^35^1 (Buekenhout and Parker 1998; Cvetkovic et al. 1998, p. 310). Its automorphism group is of order |Aut(G)|=120 (Buekenhout and Parker 1998).

IcosahedralGraphMatrices

The plots above show the adjacency, incidence, and graph distance matrices for the icosahedral graph.

The adjacency matrix for the icosahedral graph with J_(12)-I_(12) appended, where J_(12) is a unit matrix and I_(12) is an identity matrix, is a generator for the Golay code.

The following table summarizes properties of the icosahedral graph.

property value
automorphism group order 120
characteristic polynomial (x-5)(x+1)^5(x^2-5)^3
chromatic number 4
claw-free yes
clique number 3
determined by spectrum ?
diameter 3
distance-regular graph yes
dual graph name dodecahedral graph
edge chromatic number 5
edge connectivity 5
edge count 30
Eulerian no
girth 3
Hamiltonian yes
Hamiltonian cycle count 2560
Hamiltonian path count ?
integral graph no
independence number 3
line graph no
perfect matching graph no
planar yes
polyhedral graph yes
polyhedron embedding names great dodecahedron, great icosahedron, icosahedron, Jessen's orthogonal icosahedron, small stellated dodecahedron
radius 3
regular yes
spectrum (-sqrt(5))^3(-1)^5(sqrt(5))^35^1
square-free no
traceable yes
triangle-free no
vertex connectivity 5
vertex count 12
weakly regular parameters (12,(5),(2),(0,2))

REFERENCES

Bondy, J. A. and Murty, U. S. R. Graph Theory with Applications. New York: North Holland, p. 234, 1976.

Buekenhout, F. and Parker, M. "The Number of Nets of the Regular Convex Polytopes in Dimension <=4." Disc. Math. 186, 69-94, 1998.

Cvetković, D. M.; Doob, M.; and Sachs, H. Spectra of Graphs: Theory and Applications, 3rd rev. enl. ed. New York: Wiley, 1998.

DistanceRegular.org. "Icosahedron." http://www.distanceregular.org/graphs/icosahedron.html.Gallian, J. "Dynamic Survey of Graph Labeling." Elec. J. Combin. DS6. Dec. 21, 2018.

 https://www.combinatorics.org/ojs/index.php/eljc/article/view/DS6.Gardner, M. "Golomb's Graceful Graphs." Ch. 15 in Wheels, Life, and Other Mathematical Amusements. New York: W. H. Freeman, pp. 152-165, 1983.

Godsil, C. and Royle, G. Algebraic Graph Theory. New York: Springer-Verlag, p. 127, 2001.

Harborth, H. and Möller, M. "Minimum Integral Drawings of the Platonic Graphs." Math. Mag. 67, 355-358, 1994.

Harborth, H.; Kemnitz, A.; Möller, M.; and Süssenbach, A. "Ganzzahlige planare Darstellungen der platonischen Körper." Elem. Math. 42, 118-122, 1987.

Read, R. C. and Wilson, R. J. An Atlas of Graphs. Oxford, England: Oxford University Press, p. 266, 1998.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي