Spectral Graph Theory
บทนำและทบทวนพีชคณิตเชิงเส้น (ณัฐวุฒิ) เนื้อหา: Eigenvector, Eigenvalue คุณสมบัติของ Eigenvalue ต่อกราฟ (ธานี,ณัฐวุฒิ) เนื้อหา: ผลหาร Rayleigh, คุณสมบัติของเมตริกซ์ Laplacian ทดลอง: วาดกราฟจาก Eigenvector คุณสมบัติของ Eigenvalue ต่อกราฟ[2] (ภัทร) เนื้อหา: Eigen value properties คุณสมบัติของ Eigenvalue ลำดับที่สองบนกราฟต่างๆ (ธานี) เนื้อหา: Second eigen value Cheeger Inequality (ศุภชวาล) เนื้อหา: Cheeger Inequality การทดลอง Cheeger Inequality และ Effective Resistance (ธานี) เนื้อหา: Effective Resistance ทดลอง: หา cut ที่มีคุณสมบัติตรงกับ Cheeger Inequality Random Walks และ Psuedo Random Generator (ศุภชวาล) เนื้อหา: Random Walks Psuedo Random Generator[2] (ภัทร) เนื้อหา: Psuedo Random Generator Coding Theory และ Expander code (ธานี) เนื้อหา: Coding Theory Expander graph from Linear coding (ภัทร) เนื้อหา: Expander construction Chebyshev polynomial (ศุภชวาล) เนื้อหา: Chebyshev polynomial Preconditioning (ธานี) เนื้อหา: Preconditioning
แก้ไขกล่องนี้ • แก้ไขสารบัญ

บันทึกคำบรรยายวิชา Spectral graph theory นี้ เป็นบันทึกที่นิสิตเขียนขึ้น เนื้อหาโดยมากยังไม่ผ่านการตรวจสอบอย่างละเอียด การนำไปใช้ควรระมัดระวัง

สำหรับเนื้อหาในสัปดาห์นี้ เราเรียนรู้เกี่ยวกับ Rayleigh quotient และคุณสมบัติของ eigenvector, eigenvalue ลำดับที่ 2

Rayleigh quotient

นิยาม Rayleigh quotient สำหรับ vector x และ symmetric matrix M คือ โดยสังเกตว่าถ้า x เป็น eigenvector ของ M ที่สอดคล้องกับ eigenvalue $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } }$

Error

Too many requests (f061ab2)

\lambda

จะได้ว่า เนื่องจาก

Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 89292828 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:31 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49

และเราจะพิสูจน์ทฤษฎีบทว่า

"ให้ $M$ เป็น symmetric matrix ถ้า $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } }$

Error

Too many requests (f061ab2)

x

เป็น non-zero vector ที่ทำให้ มีค่ามากที่สุด แล้ว

Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 71871031 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:32 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49

จะเป็น eigenvector ของ ที่สอดคล้องกับ eigenvalue ที่มากที่สุด"

เราจะพิสูจน์โดยการใช้ Spectral theory (เนื้อหาครั้งที่ 1) ให้ M มี dimension ขนาด n (symmetric) ได้ว่า M มี eigenvalue $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } }$

Error

Too many requests (f061ab2)

If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below.
Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 37932394 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:32 GMT
Sensitive client information
IP address: 158.108.32.49

$\lambda _{1}\leq \lambda _{2}\leq \ldots \leq \lambda _{n}$ และ eigenvector ที่สอดคล้องกับ $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 72853872 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:32 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49$ เพื่อความสะดวก เราให้ว่า ||x|| = 1 และ || $\phi _{i}$ || = 1 สำหรับทุก i และเราสามารถเขียน x ในรูป $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 85756314 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:50 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49$ จากนั้นจึงคำนวณหาค่า Rayleigh quotient

${\begin{aligned}R(M,x)&={\frac {x^{T}Mx}{x^{T}x}}\\&=(\sum \limits _{i=1}^{n}(\phi _{i}^{T}\cdot x)\phi _{i})^{T}M(\sum \limits _{i=1}^{n}(\phi _{i}^{T}\cdot x)\phi _{i})\\&=(\sum \limits _{i=1}^{n}(\phi _{i}^{T}\cdot x)\phi _{i})^{T}(\sum \limits _{i=1}^{n}(\phi _{i}^{T}\cdot x)\lambda _{i}\phi _{i})\\&=\sum \limits _{i=1}^{n}\sum \limits _{j=1}^{n}(\phi _{i}^{T}\cdot x)(\phi _{j}^{T}\cdot x)(\phi _{i}^{T}\phi _{j})\lambda _{j}\qquad &&;\ i\neq j\Rightarrow (\phi _{i}^{T}\phi _{j})=0\\&=\sum \limits _{i=1}^{n}(\phi _{i}^{T}\cdot x)^{2}(\phi _{i}^{T}\phi _{i})\lambda _{i}\qquad &&;\ (\phi _{i}^{T}\phi _{i})=1\\&=\sum \limits _{i=1}^{n}(\phi _{i}^{T}\cdot x)^{2}\lambda _{i}&&(*)\\&\leq \lambda _{n}\sum \limits _{i=1}^{n}(\phi _{i}^{T}\cdot x)^{2}\\&\leq \lambda _{n}\end{aligned}}$
จะเห็นได้ว่า Rayleigh quotient มีค่ามากที่สุดเป็น eigenvalue ที่ใหญ่ที่สุด และ vector x ที่ทำให้มีค่าดังกล่าวได้แก่ eigenvalue ของ M (พิจารณาที่ $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } }$

Error

Too many requests (f061ab2)

If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below.
Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 35083615 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:33 GMT
Sensitive client information
IP address: 158.108.32.49

$(*)$ )

คุณสมบัติของ Eigenvalue กับกราฟ

ให้กราฟ ขนาด $n$ โหนดและ $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } }$

Error

Too many requests (f061ab2)

A_{G}

เป็น adjacency matrix ของ ถ้าสำหรับโหนดที่

i

ใดๆ เขียนแทนดีกรีด้วย นิยาม diagonal matrix (

Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 65549686 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:33 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49

) ดังนี้

Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 77469227 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:54 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49

และนิยาม Laplacian matrix ( $L_{G}$ ) ว่า

Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 38587511 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:55 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49

ต่อไปนี้จะสนใจ eigenvalue จาก Laplacian matrix ของกราฟ

Eigenvalue ตัวแรกของกราฟใดๆ

"สำหรับกราฟ $G$ ใดๆ Laplacian matrix () จะมี eigenvalue (น้อยไปมาก) ลำดับที่หนึ่งเป็นศูนย์เสมอ"

สมมติให้ $G^{\star }$ เป็นกราฟที่มีมีเส้นเชื่อมเพียงหนึ่งเส้น เราจะได้

$Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 83954578 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:34 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49$

สำหรับ vector ใดๆ คำนวณค่า $R(L_{G^{\star }},x)$ ได้ดังนี้

ต่อมา พิจรณากราฟ ใดๆ ที่มีจำนวนเส้นเชื่อม เส้น โดยเราสามารถเขียน $L_{G}$ ได้ในรูป

โดยที่ สำหรับ $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } }$

Error

Too many requests (f061ab2)

If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below.
Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 70169937 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:35 GMT
Sensitive client information
IP address: 158.108.32.49

$1\leq k\leq m$ แทน Laplacian matrix ของกราฟ $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 65055795 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:35 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49$ ซึ่งเป็นกราฟย่อยจาก ที่มีเส้นเชื่อมเส้นที่ $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 24444091 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:36 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49$ เพียงเส้นเดียว ดังนั้น

ให้ $x_{i}=1$ สำหรับทุกค่า $i$ จะได้ว่า

$Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 38094156 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:36 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49$

จากสมการ ในหัวข้อ Rayleigh quotient จะได้ว่า Rayleigh quotient มีค่าน้อยที่สุดเมื่อ โดยมี เป็น eigenvector ที่สอดคล้องกับ eigenvalue ดังกล่าว
ดังนั้น สำหรับ Laplacian matrix $L_{G}$ ของกราฟ G ใดๆ

Eigenvalue ของกราฟต่อเนื่อง

"สำหรับกราฟ ใดๆ Laplacian matrix จะมี eigenvalue ลำดับที่สองไม่เท่ากับศูนย์ ก็ต่อเมื่อ G เป็นกราฟต่อเนื่อง"

สมมติให้ $G$ เป็นกราฟต่อเนื่อง และมี eigenvalue ลำดับที่สองเท่ากับศูนย์ ( $\lambda _{2}=0$ )
ให้ เป็น eigenvector ที่สอดคล้องกับ eigenvalue ดังกล่าว
และทฤษฎีบทก่อนหน้า จะได้ว่ามี และ $\phi _{1}=[x_{1},x_{2},\cdots ,x_{n}]^{T}$
จาก Spectral Theory เนื่องจาก ดังนั้น

$Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 71249042 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:37 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49$

เนื่องจากกราฟต่อเนื่อง ให้ $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } }$

Error

Too many requests (f061ab2)

If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below.
Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 45380698 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:38 GMT
Sensitive client information
IP address: 158.108.32.49

$\phi _{1}=[1,1,\cdots ,1]^{T}$ ทำให้

จะเห็นว่า สำหรับทุก และมี $a_{i}\neq a_{j}$ สำหรับบาง ส่งผลให้ $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } }$

Error

Too many requests (f061ab2)

If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below.
Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 87852073 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:38 GMT
Sensitive client information
IP address: 158.108.32.49

$\sum \nolimits _{(i,j)\in E(G)}(a_{i}-a_{j})^{2}\neq 0$
ซึ่งหมายความว่า $\lambda _{2}\neq 0$ และขัดแย้งกับสมมติฐานตั้งต้นว่า $\lambda _{2}=0$ ดังนั้นถ้ากราฟ G เป็นกราฟต่อเนื่อง แล้ว $\lambda _{2}\neq 0$

สมมติให้ $G$ เป็นกราฟไม่ต่อเนื่อง และมี eigenvalue ลำดับที่สองไม่เท่ากับศูนย์ ( $\lambda _{2}\neq 0$ )
ให้ เป็น eigenvector ที่สอดคล้องกับ eigenvalue ดังกล่าว
และทฤษฎีบทก่อนหน้า จะได้ว่ามี $\lambda _{1}=0$ และ $\phi _{1}=[x_{1},x_{2},\cdots ,x_{n}]^{T}$
จาก Spectral Theory เนื่องจาก $\phi _{2}\perp \phi _{1}$ ดังนั้น

เนื่องจากกราฟไม่ต่อเนื่อง ให้ $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } }$

Error

Too many requests (f061ab2)

If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below.
Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 77371866 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:58:18 GMT
Sensitive client information
IP address: 158.108.32.49

$\phi _{1}=[1,\cdots ,1,0,\cdots ,0]^{T}$ ทำให้

$Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 88507360 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:40 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49$

เมื่อให้โหนดที่ $1$ ถึง $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } }$

Error

Too many requests (f061ab2)

If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below.
Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 71673223 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:58:19 GMT
Sensitive client information
IP address: 158.108.32.49

$k$ เป็นส่วนเดียวกัน และตัดขาดจากโหนดที่ ถึง
ให้ และได้ว่า

$L_{G}\phi _{2}={\begin{bmatrix}0\\\vdots \\0\\\deg(k+1)+(-1)\cdot \deg(k+1)\\\vdots \\\deg(n)+(-1)\cdot \deg(n)\end{bmatrix}}=0\cdot \phi _{2}$

ซึ่งหมายความว่า และขัดแย้งกับสมมติฐานตั้งต้นว่า $\lambda _{2}\neq 0$ ดังนั้นถ้ากราฟ G เป็นกราฟไม่ต่อเนื่อง แล้ว $\lambda _{2}=0$

Eigenvalue ของกราฟที่มี $n$ ส่วน

ให้กราฟที่มีจำนวน component ค่า eigenvalue ของ Laplacian matrix ลำดับที่หนึ่งจนถึงลำดับที่ จะมีค่าเป็น 0

ให้กราฟมี ส่วน ให้ eigenvalue จำนวน ตัวแรกมีค่าเป็น และมี eigenvector ที่สอดคล้องกันคือ

$Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } } Error Too many requests (f061ab2) If you report this error to the Wikimedia System Administrators, please include the details below. Request served via cp5021 cp5021, Varnish XID 53304270 Upstream caches: cp5021 int Error: 429, Too many requests (f061ab2) at Sat, 28 Feb 2026 11:57:42 GMT Sensitive client information IP address: 158.108.32.49$

จะเห็นว่า $0\phi _{i}=L\phi _{i}$

Eigenvalue ของกราฟบริบูรณ์

ให้กราฟริบูรณ์ (complete graph) จำนวน $n$ โหนด ( $Wikimedia Error * { margin: 0; padding: 0; } body { background: #fff; font: 15px/1.6 sans-serif; color: #333; } .content { margin: 7% auto 0; padding: 2em 1em 1em; max-width: 640px; display: flex; flex-direction: row; flex-wrap: wrap; } .footer { clear: both; margin-top: 14%; border-top: 1px solid #e5e5e5; background: #f9f9f9; padding: 2em 0; font-size: 0.8em; text-align: center; } img { margin: 0 2em 2em 0; } a img { border: 0; } h1 { margin-top: 1em; font-size: 1.2em; } .content-text { flex: 1; } p { margin: 0.7em 0 1em 0; } a { color: #0645ad; text-decoration: none; } a:hover { text-decoration: underline; } code { font-family: sans-serif; } summary { font-weight: bold; cursor: pointer; } details[open] { background: #970302; color: #dfdedd; } .text-muted { color: #777; } @media (prefers-color-scheme: dark) { a { color: #9e9eff; } body { background: transparent; color: #ddd; } .footer { border-top: 1px solid #444; background: #060606; } #logo { filter: invert(1) hue-rotate(180deg); } .text-muted { color: #888; } }$

Error

Too many requests (f061ab2)

K_{n}

) ค่า eigenvalue ของ Laplacian matrix ลำดับที่สองจนถึงลำดับสุดท้าย จะมีค่าเป็น

n

พิสูจน์โดยให้

$L_{K_{n}}={\begin{bmatrix}n-1&-1&\cdots &-1\\-1&n-1&\cdots &-1\\\vdots &\vdots &\ddots &\vdots \\-1&-1&\cdots &n-1\end{bmatrix}}$

เลือก $\lambda _{i}=n$ ที่ และเลือก ที่สอดคล้องกันดังนี้

จะเห็นว่า

$L_{K_{n}}\phi _{i}={\begin{bmatrix}(n-1)(-1)+(-1)(1)\\(-1)(-1)+(-1)(1)\\\vdots \\(-1)(-1)+(-1)(1)\\(-1)(-1)+(n-1)(1)\\(-1)(-1)+(-1)(1)\\\vdots \\(-1)(-1)+(-1)(1)\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}-n\\0\\\vdots \\0\\n\\0\\\vdots \\0\end{bmatrix}}=n\phi _{i}=\lambda _{i}\phi _{i}$

ดังนั้น eigenvalue ลำดับที่สองเป็นต้นไปของกราฟบริบูรณ์จำนวน โหนดมีค่าเป็น $n$
หมายเหตุ eigenvector ที่นำมาประกอบการพิสูจน์ ไม่จำเป็นต้องตั้งฉากกัน เพียงแค่แสดงให้เห็นว่ามี eigenvector ที่สอดคล้องกับ eigenvalue ได้ก็พอ

Sgt/lecture2

เนื้อหา

Rayleigh quotient

Error

Error

Error

Error

คุณสมบัติของ Eigenvalue กับกราฟ