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边理想的匹配和平方自由幂。 (英语) Zbl 1491.13029号

设(G=(V,E)是顶点集上的简单图。(G)的边理想是无平方单项式理想\[I(G)=(\textbf{x} (_e)\冒号\;e),\]其中\(\textbf{x} (_e)=x_i x_j\)表示\(e=\{i,j\}\)。用(I(G)^{[k]}表示的(G)的第(k)个无平方幂是由(I(G)^k)中的所有无平方单项式生成的无平方单项理想,即(I(G-)的(k)次普通幂。本文给出了图(G)边理想的平方自由幂的正则性的一个上界,并研究了这些幂何时是线性相关的或具有线性分辨率的。
有限边集\(M=\{e_1,\ldots,e_k\}\substeq e\)被称为\(G\)if\(e_i\cap e_j=\varnote\)对于\(1\leq i<j\leq k\)的匹配。给定匹配的\(G\),让\(u_M=\prod_{e\在M}\textbf中{x} (_e)\). 事实证明\[I(G)^{[k]}=\left(u_M\colon\;M\text{是}G\text{和}|M|=k\right中的匹配项)。\]在边理想的平方自由幂的研究中,图(G)的三个重要不变量介绍如下:
匹配号码。匹配数\(G\)由\(nu(G)\)表示,是匹配的最大基数\(G_)。显然,对于\(k>\nu(G)\),\(I(G)=I(G。如所示[M.比格德利等,Commun。《代数》46,第3期,1080–1095(2018;Zbl 1428.13032号),定理5.1],其中\(I(G)^{[nu(G)]}\)具有线性商。
诱导匹配编号。(G)的诱导匹配是(G)中的匹配(M={e_1,\ldots,e_k\}),使得(cup_{i=1}^ke_i)上的诱导子图正好有(k)个边。数字\(nu_1(G)\)代表\(G)的诱导匹配数,它是\(G\)中诱导匹配的最大大小。
限制的匹配号码。限制匹配是指存在一条边的匹配,该边与匹配中的任何其他边在\(G\)中提供间隙。在\(G\)中限制匹配的最大大小用\(\nu_0(G)\)表示。
人们可以观察到\[\nu_1(G)\leq\nu_0(G。\]本文的一个主要结果是,对于一个图(G),并且对于所有的(1)都有不等式\[\mathrm{reg}(I(G)^{[k]})\geq k+\nu_1(G)。\]另一方面,作者证明了\(k=2\)的\(\mathrm{reg}(I(G)^{[k]})\leqk+\nu(G)\)。这个不等式已知为\(k=1\)[H.T.HáA.范·图尔J.Algebr。梳子。27,第2期,215–245(2008年;Zbl 1147.05051号),定理1.5]和(k=nu(G))[M.比格德利等,Commun。《代数》46,第3期,1080–1095(2018;Zbl 1428.13032号),定理5.1]。
多项式环(S=mathbb{K}[x_1,ldots,x_n]\)中的齐次理想(I)被称为线性相关,如果(I)的第一个合模是由线性关系生成的。本文的另一个主要结果表明,如果(G)是一个图,并且(I(G)^{[k]})是线性相关的,那么(I(G)^{[1]}也是线性相关的。由此可知,存在一个最小整数(λ(I(G)),其中(I(G)^{[k]})与所有(k\geq\lambda(I(G-))线性相关。众所周知[M.比格德利等,Commun。《代数》46,第3期,1080–1095(2018;Zbl 1428.13032号),引理5.2],其中\(lambda(I(G))\geq\nu_0(G)\)和一些严格不等式的例子。作者证明,如果(I(G)^{[nu_0(G)]})是线性相关的。
无平方单项式理想(I)被称为满足无平方Ratliff性质,如果(I^{[k]}\colon I=I^{[k]})对所有(k\geq2)。本文的最后一个主要结果表明,任何非零无平方单项式理想都满足无平方Ratliff性质。

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