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1、§8.4几种特殊的格8.4.1有界格8.4.2有余格8.4.3分配格8.4.4模格8.4.1有界格引理1设(L,≤)是一个格。若S是L的任意一个有限非空子集,则S有一个最大下界和一个最小上界。记集合S的最大下界为infS;集合S的最小上界为supS。Note:对于格的一个无穷子集,引理1的结论不成立。例.在格(I+,≤)中,所有正偶数组成的集合记为E+,显然,E+I+,但E+没有最小上界。定义.格(L,≤)称为有界格,如果它有一个最大元素(记为1)和一个最小元素(记为0),亦即,对任意a∈L,都有0≤a≤10,1称为格(
2、L,≤)的界。结论:有限格必是有界格令L={a1,…,an},0=a1×a2×…×an,1=a1⊕a2⊕…⊕an引理2.若(L,×,⊕,0,1)是有界格,则对任意a∈L,恒有a⊕0=a,a×1=a,a⊕1=1,a×0=0。定义.在有界格(L,×,⊕,0,1)中,一个元素b∈L,称为元素a∈L的余元素,如果a×b=0,a⊕b=1。111abababc000(a,b都无余)(a有唯一余)(a有b,c两个余)1abc0引理3在有界格(L,×,⊕,0,1)中,1是0的唯一一个余元素,反之亦然。证明:由引理2,0×1=0,0⊕1=1
3、,所以,0,1互为余元素。若c∈L,且c≠1,c是0的余元素,0×c=0,0⊕c=1。但是,由引理2知,0⊕c=c故,c=1,矛盾。8.4.2有余格定义.称有界格(L,×,⊕,0,1)是一个有余格,如果对L中每一个元素,都至少有一个余元素。例.n维格(Ln,≤n)是一个有余格,其中1n=(1,1,…,1),0n=(0,0,…,0)是界。对任意Ln中元素(a1,…,an),元素(b1,…,bn)是其余元素,其中例.设S是有n个元素的集合,ρ(S)是S的幂集合,于是,(ρ(S),)是有余格。其中,和S是此格的界.对ρ(S)
4、中任意元素A,ρ(S)中的元素S-A是其余元素。8.4.3分配格定义8.4.4格(L,×,⊕)称为分配格,如果对任意a,b,c∈L,恒有a×(b⊕c)=(a×b)⊕(a×c)a⊕(b×c)=(a⊕b)×(a⊕c)Note:(1)分配格定义中的两个等式是等价的(2)n维格(Ln,≤n),格(ρ(S),),格(I+,D),格(Sn,D)都是分配格。但不是所有的格都是分配格(3)分配格的任意子格仍是分配格。例子ddeecbcbcddbbaacaaL1L2L3L4图中L1和L2是分配格,但L3,L4不是。因为在L3中b(cd
5、)=be=b和(bc)(bd)=aa=a;在L4中d(bc)=de=d和(db)(dc)=ac=c。L3称为钻石格,L4称为五角格。引理4任意一个链都是一个分配格。证明:设格(L,≤)是一个链,任取a,b,c∈L,1)若a≥b且a≥c,于是a≥b⊕c,故a×(b⊕c)=b⊕c而a×b=b,a×c=c,所以(a×b)⊕(a×c)=b⊕c故a×(b⊕c)=(a×b)⊕(a×c)。2)若a≤b或者a≤c,于是a≤(b⊕c),故a×(b⊕c)=a。而(a×b)⊕(a×c)=a所以a×(b⊕c)=(a×b)⊕
6、(a×c)。DeMorgan定律定理8.4.1设(L,×,⊕)是一个分配格,对任意a,b∈L,若a,b有余元素a’,b’,则(a×b)’=a’⊕b’(a⊕b)’=a’×b’证明:(a’⊕b’)⊕(a×b)=(a’⊕b’⊕a)×(a’⊕b’⊕b)=(1⊕b’)×(a’⊕1)=1×1=1而(a’⊕b’)×(a×b)=(a’×a×b)⊕(b’×a×b)=(0×b)⊕(0×a)=0⊕0=0故由余元素定义知,(a×b)’=a’⊕b’同理可证另一等式。定理8.4.2设格(L,×,⊕)是分配格,对任意a,b,c∈L,如果a×c=b×c,
7、a⊕c=b⊕c,则有a=b。证明:若(L,×,⊕)是分配格,且a×c=b×c,a⊕c=b⊕c,则a=a×(a⊕c)=a×(b⊕c)=(a×b)⊕(a×c)=(a×b)⊕(b×c)=b×(a⊕c)=b×(b⊕c)=b推论设格(L,×,⊕)是一个有余分配格,则对任意a∈L,a的余元素a′是唯一的。证明:因(L,×,⊕)是有余格,设a′和a″都是a的余元素,即a×a′=0,a⊕a′=1a×a″=0,a⊕a″=1故a×a′=a×a″,a⊕a′=a⊕a″。由定理8.4.2知,a′=a″。8.4.4模格定义8.4.5设(L,≤)是一个
8、格,对任意a,b,c∈L,如果a≤b,都有a⊕(b×c)=b×(a⊕c)则称(L,≤)为模格。Note:(1)任意一个分配格都是模格,由a≤b,a⊕b=b,故a⊕(b×c)=(a⊕b)×(a⊕c)=b×(a⊕c)(2)模格不一定是分配格。例.如图所示,L={0,1,b1,b2,b3}。则,格(L,×,⊕