We develop a family-based route to unicyclic graphs whose independence polynomials are unimodal but not log-concave. The paper is organized around one flagship statement: for the explicit KL-closure family $U_{k,r}$, with $r\in\{0,1,2\}$ and admissible $k$, the independence polynomial is unimodal but not log-concave. The proof separates the closure polynomial into a dominant convolution term and a real-rooted correction term. On the non-log-concavity side, we prove symbolically that the penultimate log-concavity inequality fails for every admissible parameter. On the unimodality side, we prove that the main convolution term $H_{k,r}=G_kF_{k+r}$ is unimodal with a controlled mode, using a combination of exact coefficient formulas, Ibragimov's strong-unimodality principle, and a residue-class growth argument. Darroch localization and an adjacent-mode bridge lemma then transfer that mode statement to the full KL closure polynomial. This yields an explicit infinite family of unicyclic graphs with unimodal but non-log-concave independence polynomials. In the exact range $k\le 400$, we further verify that the penultimate break is unique and determine exact mode formulas for $H_{k,r}$, the binomial correction term, and $I(U_{k,r};x)$ itself. The paper also places the KL family inside a broader reservoir program involving Galvin, Ramos-Sun, and Bautista-Ramos trees, from which we obtain substantial universal exact theorems for finite ranges.


翻译:我们发展了一种基于族的方法,用于构造其独立多项式为单峰但不满足对数凹性的单圈图。本文围绕一个核心结论展开:对于明确的KL闭包族$U_{k,r}$,其中$r\in\{0,1,2\}$且$k$为可允许参数,其独立多项式是单峰但不满足对数凹性的。证明过程将闭包多项式分解为占优的卷积项与实根修正项。在非对数凹性方面,我们通过符号计算证明,对所有可允许参数,倒数第二个对数凹性不等式均不成立。在单峰性方面,我们证明了主卷积项$H_{k,r}=G_kF_{k+r}$具有受控众数的单峰性,这是通过组合使用精确系数公式、Ibragimov强单峰性原理以及剩余类增长论证得到的。Darroch定位化方法与邻接众数桥引理进一步将该众数结论迁移至完整的KL闭包多项式。这构造了一个显式的无穷单圈图族,其独立多项式单峰但不满足对数凹性。在精确范围$k\le 400$内,我们进一步验证了倒数第二个断点具有唯一性,并确定了$H_{k,r}$、二项式修正项以及$I(U_{k,r};x)$本身的精确众数公式。本文还将KL族置于涉及Galvin树、Ramos-Sun树与Bautista-Ramos树的更广泛库程序框架中,由此获得了有限范围内的若干普适精确定理。

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单峰博士,中国城市科学学会副总规划师,数字城市工程研究中心常务副主任(分管工作),兼任ISO TC268智能城市基础设施分委会成员,IEEE PES智能园区分委会主席。参与制定了十余项与智慧城市相关的国际标准和国家标准;先后参与和主持国家科技支撑计划项目“智慧城市”专项,科技部重点专项智慧城市是指对智慧城市关键技术的研究认证指标的构建与评价,具有独立性,可控高精度CIM的CIM开放应用集成平台开发与应用示范等重大科研项目;发表论文、专著十余篇;主持和参与城市总体规划、战略规划、城市设计等各类工程项目50余项。;部颁优秀城市规划设计奖,获省部级科技进步奖1次,获2020年中国智慧城市领军人物。
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