数学之半群

本文概述

  • 亚半群
  • 免费半组
  • 半群属性
  • 单体
  • 子Monoid
让我们考虑一个代数系统(A, *), 其中*是对A的二元运算。然后, 如果系统(A, *)满足以下性质, 则称它为半群:
  1. *是对集合A的关闭操作。
  2. *是一个关联操作。
示例:考虑一个代数系统(A, *), 其中A = {1、3、5、7、9 … .}, 这是一个正奇数整数, 而*是二进制运算意味着乘法。确定(A, *)是否为半群。
解决方案:闭包属性:*是闭合运算, 因为两个+ ve奇数整数相乘是+ ve奇数。
【数学之半群】关联属性:操作*是对集合A的关联操作。由于每个a, b, c∈A, 我们有
(a * b)* c = a *(b * c)
因此, 代数系统(A, *)是一个半群。
亚半群考虑一个半群(A, *), 令B?A。然后, 如果集合B在*操作下闭合, 则系统(B, *)被称为一个半子群。
示例:考虑一个半群(N, +), 其中N是所有自然数的集合, 而+是加法运算。代数系统(E, +)是(N, +)的一个子半群, 其中E是一组+ ve个偶数整数。
免费半组考虑一个非空集A = {a1, a2, … .. an}。
现在, A *是A元素的所有有限序列的集合, 即A *由可以由A的字母形成的所有单词组成。
如果α, β和γ是A *的任何元素, 则α(β。Γ)=(α.b).c。
这里的°是级联运算, 是上面所示的关联运算。
因此(A *, °)是一个半群。该半群(A *, °)称为由集合A生成的自由半群。
半群属性定理:如果(S1, *)和(S2, *)是半群, 则(S1 x S2 *)是半群, 其中*由(s1′ , s2’ )*(s1” , s2” )=定义(s1’ * s1” , s2’ * s2” )。
证明:半群S1 x S2在操作*下关闭。
*的关联性, 让a, b, c∈S1 x S2
因此, a *(b * c)=(a1, a2)*((b1, b2)*(c1, c2))=(a1, a2)*(b1 * 1 c1, b2 * 2 c2)=(a1 * 1(b1 * 1 c1), a2 * 2(b2 * 2 c2)=((a1 * 1 b1)* 1 * 1, (a2 * 2 b2)* 2 c2)=(a1 * 1 b1, a2 * 2 b2)*(c1, c2)=((a1, a2)*(b1, b2))*(c1, c2)=(a * b)* c。
由于*是封闭的和关联的。因此, S1 x S2是一个半群。
单体让我们考虑一个代数系统(A, o), 其中o是对A的二元运算。然后, 如果系统(A, o)满足以下性质, 则称该系统为等式:
  1. 操作o是对集合A的关闭操作。
  2. 运算o是关联运算。
  3. 存在一个标识元素, 即操作o。
示例:考虑一个代数系统(N, +), 其中集合N = {0, 1, 2, 3, 4 … }。自然数和+的集合是加法运算。确定(N, +)是否为一个单面体。
解决方案:(a)闭合属性:由于两个自然数之和, 因此+操作已闭合。
(b)关联性质:由于我们具有(a + b)+ c = a +(b + c)?a, b, c∈N, 因此运算+是关联性质。
(c)身份:在集合N中存在一个身份元素+。元素0是一个标识元素, 即+。由于操作+是封闭的, 关联的, 所以存在一个标识。因此, 代数系统(N, +)是一个单曲面。
子Monoid让我们考虑一个mono半群(M, o), 也让S?M。当且仅当(S, o)满足以下属性时, 才称为(M, o)的子monoid:
  1. S在操作o下关闭。
  2. 存在一个恒等元素e∈T。
示例:让我们考虑一个单面体(M, *), 其中*是二进制运算, 而M是所有整数的集合。那么(M1, *)是(M, *)的子monoid, 其中M1定义为M1 = {ai│i是从0到n, 一个正整数, 和a∈M}。

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