Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 35 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
35
Dung lượng
2,91 MB
Nội dung
B GIO DC V O TO TRNG I HC VINH TRN XUN KHANG HNG CA NA NHểM CC PHẫP BIN I BO TON TH T luận văn thạc sĩ Toán học Vinh 2010 B GIO DC V O TO TRNG I HC VINH TRN XUN KHANG HNG CA NA NHểM CC PHẫP BIN I BO TON TH T luận văn thạc sĩ toán học Chuyên ngành: Đại Số V Lý thuyết số Mã số: 60.46.05 Ngời hớng dẫn khoa học PGS.TS. Lê Quốc Hán 3 Vinh 2010 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .1 Chương 1. Nửanhómcácphépbiếnđổi đầy đủ .3 1.1. Nửanhómcácphépbiếnđổi đầy đủ 3 1.2. Các quan hệ Green trên nửanhóm .5 1.3. Các quan hệ Green trên nửanhómcácphépbiếnđổi đầy đủ .10 Chương 2. Hạngcủanửanhómcácphépbiếnđổibảotoànthứtự .16 2.1. Nửanhómcácphépbiếnđổibảotoànthứtự .16 2.2. Nửanhómcácphépbiếnđổi bộ phận bảotoànthứtự .19 2.3. Nửanhómcácphépbiếnđổi bộ phận bảotoànthứtự chặt .24 KẾT LUẬN 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO .30 MỞ ĐẦU 5 Giả sử { } 1,2, ., n X n= , giả sử n T là nửanhómcácphépbiếnđổi đầy đủ trên n X , và giả sử { } : 1 n n Sing T im n α α = ∈ ≤ − là nửanhóm tất cả cáctự ánh xạ suy biếncủa n X . Giả sử ( ) { } : , n n n O Sing x y X x y x y α α α = ∈ ∀ ∈ ≤ ⇒ ≤ là nửanhóm con của n Sing gồm tất cả cáctự ánh xạ suy biếnbảotoànthứtựcủa n X . Nửanhóm này đã được nghiên cứu trong [6], trong đó đã chứng minh rằng 2 1 1 1 n n O n − = − ÷ − , với ký hiệu ! !( )! k n n n C k k n k = = ÷ − . Năm 1976, Howie và M.John đã chứng tỏ rằng, tập hợp tất cả các luỹ đẳng của n O có lực lượng 2 1 n f − , trong đó 2n f là số Fibônaxi thứ 2n. Họ đã chứng minh được rằng : n O được sinh bởi tập hợp 1 E các luỹ đẳng với số khuyết 1 (Số khuyết của một phần tử α của n T được xác định bởi n im α − ). Giả sử S là nửanhóm hữu hạn, khi đó hạngcủa S xác định bởi : { } : ,rank S min A A S A S= ⊆ = . Nếu S được sinh bởi tập hợp các luỹ đẳng E của nó, thì hạng luỹ đẳng của S được xác định bởi : { } : ,idrank S min A A E A S= ⊆ = . Mục đích của luận văn này là dựa trên bài báo On the ranks of certain semigroups of order-preserving transformations củacác tác giả Gomes và Howie đăng trên tạp chí Semigroup Forum năm 1992, để tìm hiểu hạng và hạng luỹ đẳng của n O và nửanhóm ( ) { } : , , x y n n n PO O dom X x y dom x y α α α α α = ∪ ⊂ ∀ ∈ ≤ ⇒ ≤ của tất cả cácphépbiếnđổibảotoànthứtự bộ phận của n X (loại trừ ánh xạ đồng nhất), và nhận được các giá trị hạng và hạng luỹ đẳng của nó. Đồng thời 6 cũng quan tâm đến nửanhóm \ n n n SPO PO O= các ánh xạ bảotoànthứtự bộ phận chặt của n X và hạngcủa nó bằng 2 2n − . Nửanhóm này không được sinh bởi các luỹ đẳng và do đó vấn đề về hạng luỹ đẳng không được đặt ra. Luận văn được trình bày thành hai chương: Chương 1. Nửanhómcácphépbiếnđổi đầy đủ. Trình bày các khái niệm và tính chất cơ bản củanửanhómcácphépbiếnđổi đầy đủ và các quan hệ Green trên nửa nhóm, nửanhómcácphépbiếnđổi đầy đủ. Chương 2. Hạngcủanửanhómcácphépbiếnđổibảotoànthứ tự. Trình bày về hạng, hạng luỹ đẳng củanửanhómcácphépbiếnđổibảotoànthứtự n O , n PO và n SPO . Luận văn này được thực hiện và hoàn thành tại trường Đại học Vinh, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Lê Quốc Hán. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS.TS. Lê Quốc Hán, người đã định hướng nghiên cứu, thường xuyên quan tâm, tạo mọi điều kiện thuận lợi, cùng với những lời động viên khích lệ tác giả trong suốt quá trình học tập nghiên cứu. Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Toán, khoa Sau Đại học, các thầy giáo, cô giáo trong tổ Đại số và Seminar chuyên ngành đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình viết và chỉnh sửa luận văn này. Mặc dù đã rất cố gắng, song luận văn không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót, chúng tôi rất mong nhận được những sự đóng góp từcác thầy giáo, cô giáo và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn. Vinh, tháng 10 năm 2010 Tác giả 7 CHƯƠNG 1 NỬANHÓMCÁCPHÉPBIẾNĐỔI ĐẦY ĐỦ Trong chương này chúng tôi nhắc lại các khái niệm và các tính chất cơ bản trong Lý thuyết nửanhóm liên quan đến chương sau. 1.1. Nửanhómcácphépbiếnđổi đầy đủ Giả sử S là một tập hợp tuỳ ý. Khi đó mỗi ánh xạ :f S S S× → được gọi là một phéptoán hai ngôi trên miền xác định S . Với mỗi cặp thứtự ( ) ,x y S S∈ × , ảnh ( , )f x y được gọi là tích của hai phần tử x và y . Chúng ta ký hiệu đơn giản xy thay cho ( , )f x y . 1.1.1. Định nghĩa. Cặp ( , )S f (hay ( ,.)S , hoặc chỉ đơn giản S nếu không gây nhầm lẫn) được gọi là một phỏng nhóm. Một phỏng nhóm S được gọi là một nửa nhóm, nếu phéptoán có tính chất kết hợp, nghĩa là với mọi , ,x y z S∈ có ( ) ( )xy z x yz= . 1.1.2. Định nghĩa. Một nửanhóm S được gọi là vị nhóm, nếu S có đơn vị. Đơn vị của một vị nhóm S thường được ký hiệu là 1 s hay đơn giản 1. Đối với một nửanhóm S chúng ta xác định một vị nhóm 1 S bằng cách bổ sung một đơn vị cho S nếu S không có đơn vị. { } 1 , 1 , S S S = ∪ trong đó 1 là một phần tử đơn vị (mới), 1 S ∉ . Giả sử S là một nửanhóm tuỳ ý. Phần tử z S∈ được gọi là phần tử không bên trái nếu ,zy z y S= ∀ ∈ . Tương tự, z S ∈ được gọi là phần tử không bên phải nếu ,yz z y S= ∀ ∈ và được gọi là phần tử không nếu nó vừa là phần tử không bên trái vừa là phần tử không bên phải của S . Phần tử e S∈ được gọi là một luỹ đẳng nếu 2 e e= . Tập tất cả các luỹ đẳng của S được ký hiệu là S E E= . nếu S là một vị nhóm nếu S không phải là vị nhóm 8 1.1.3. Định nghĩa. Giả sử S là một nửanhóm và A là tập con không rỗng của S . Khi đó A được gọi là nửanhóm con của S nếu A đóng kín dưới phép lấy tích, nghĩa là với mọi ,x y A∈ có xy A∈ . 1.1.4. Bổ đề. Giả sử { } | i A i I∈ là một họ cácnửanhóm con tuỳ ý của S sao cho i i I A A ∈ = I không rỗng. Khi đó A là một nửanhóm con của S . Chứng minh. Thậy vậy, nếu ,x y A∈ thì , , i x y A i I∈ ∀ ∈ vì i A là nửanhóm con của S , i I∀ ∈ . Do đó xy A∈ nên A là nửanhóm con của S . W Đối với mỗi tập con không rỗng X củanửanhóm S , ký hiệu S X là giao của tất cả cácnhóm con của S chứa X . Theo Bổ đề 1.1.4, S X là một nửanhóm con của S gọi là nửanhóm con sinh bởi X , và nó là nửanhóm con bé nhất của S chứa X . Trong trường hợp nửanhóm S đã được xác định rõ ràng trong ngữ cảnh đang xét, thì ta sẽ viết X thay cho S X . Nếu { } 1 2 , , .X x x= là một tập hữu hạn hay vô hạn đếm được, thì ta sẽ ký hiệu 1 2 , , x x thay cho 1 2 , , s x x . Nói riêng, nếu X là tập đơn tử, { } X x= thì ta sẽ viết X thay cho S X . 1.1.5. Định lý. Giả sử X là tập con không rỗng củanửanhóm con S . Thế thì { } 1 2 1 . | 1, n n i S n X X x x x n x X ∞ = = = ≥ ∈ U . Chứng minh. Ký hiệu 1 n n A X ∞ = = U . Khi đó A là nửanhóm con của S . Mặt khác, n S X X⊆ với mọi 1n ≥ nên từ S X là nửanhóm con của S ta có điều phải chứng minh. W 1.1.6. Định nghĩa. Giả sử S là nửanhóm hữu hạn. Khi đó hạngcủa S xác định bởi : { } : ,rank S min A A S A S= ⊆ = . 9 Nếu S được sinh bởi tập hợp các luỹ đẳng E của nó, thì hạng luỹ đẳng của S được xác định bởi: { } : ,idrank S min A A E A S= ⊆ = . 1.2. Các quan hệ Green trên nửanhóm 1.2.1. Định nghĩa. Giả sử S là một nửa nhóm. Ta định nghĩa các quan hệ L, R, J sau đây trên S : a L b ⇔ 1 1 S a S b= a R b ⇔ 1 1 aS bS= a J b ⇔ 1 1 1 1 S aS S bS= trong đó 1 1 , S a aS và 1 1 S aS là các iđêan chính trái, chính phải và iđêan chính của S được sinh bởi a . Theo định nghĩa, a L b ⇔ , ' :s s S a sb∃ ∈ = và 'b s a= a R b ⇔ , ' :r r S a br∃ ∈ = và 'b ar= . Từ định nghĩa trực tiếp suy ra các quan hệ L, R và J là các quan hệ tương đương trên S . Thực ra, L là một tương đẳng phải và R là một tương đẳng trái trên S . Với mỗi x S∈ , ta ký hiệu x L là L - lớp tương đương chứa x : x L = { y S∈ | x L y }. Tương tự, x R và x J là các ký hiệu lớp tương đương theo R và J tương ứng chứa x . 1.2.2. Định lý. Các quan hệ L và R giao hoán: L o R = R o L . Chứng minh. Giả sử ( ) ,x y ∈ L o R. Thế thì một phần tử z S ∈ sao cho x L z , z R y . Do đó tồn tại các phần tử , ', r, r' Ss s ∈ sao cho: , z = s'x, z = yr, y = zr'x sz = . Ký hiệu 't szr = . Thế thì ' ', x = sz = syr 't szr xr szr r tr = = = = nên x R t . 10 Ta lại có: ' , y=zr' = s'xr' ' ' 't szr sy s szr s t = = = = nên y L t . Suy ra ( ) ,x y ∈ L o R nên L o R ⊆ R o L . Tương tự, có R o L ⊆ L o R nên L o R = R o L . 1.2.3. Định nghĩa. Giả sử L và R là các quan hệ tương đương đã được xác định theo Định nghĩa 1.2.1. Ta xác định các quan hệ trên S bởi: D =L o R = R o L và H = R ∩ L . Khi đó H là quan hệ tương đương lớn nhất của S được chức trong L và R theo Lý thuyết tập hợp. Ta chứng minh D là quan hệ tương đương bé nhất chứa L và R. Thật vậy, vì L và R là các quan hệ tương đương nên D =L o R là các quan hệ tương đương. Hơn nữa, x L x và x R x với mọi 1 x S∈ nên L ⊆ D và R ⊆ L . Nếu C là một quan hệ tương đương trên S chứa L ∪ R thì D ⊂ C, nên D là quan hệ tương đương bé nhất chứa L và R. Biểu đồ bao hàm củacác quan hệ Green được cho bởi hình sau với chú ý D ⊂ J. Ký hiệu x D và x H là các D - lớp và H - lớp tương ứng chứa x S ∈ . Khi đó với mọi x , có x x x L R H∩ = . 1.2.4. Bổ đề. Đối với mỗi nửanhóm S , ta có x D y x y y x L R L R⇔ ∩ ≠ ∅ ⇔ ∩ ≠ ∅ . Hơn nữa x x y y y y D y D D L R ∈ ∈ = = U U . J D L H R