85842 (589876), страница 2
Текст из файла (страница 2)
если
, то
;
если
, то
;
;
если
,
и факторы
,
перспективны, то
если
- конгруэнции на
и
, то
Доказательство. 1). Так как конгруэнция централизует любую конгруэнцию и
, то
.
2). Из п.1) леммы 2.2 следует, что , а в силу леммы 2.4 получаем, что
.
Пусть - изоморфизм
. Обозначим
По лемме 2.5 , а по определению
Следовательно, .
3). Очевидно, достаточно показать, что для любых двух конгруэнций и
на алгебре
имеет место равенство:
Покажем вначале, что
Обозначим . Тогда, согласно определения 2.1, на алгебре
существует такая конгруэнция
, что выполняются следующие свойства:
а) если , то
;
б) для любого элемента ,
;
в) если и
, то
.
Построим бинарное отношение на алгебре
следующим образом:
тогда и только тогда, когда и
,
. Покажем, что
- конгруэнция на
. Пусть
,
. Тогда
и
,
. Так как
- конгруэнция, то для любой
-арной операции
имеем:
Очевидно, что ( ,
и
,
. Следовательно,
. Очевидно, что для любой пары
. Значит,
. Итак, по лемме 2.3,
- конгруэнция на
. Покажем теперь, что
удовлетворяет определению 2.1, т.е.
централизует
.
Пусть
Тогда и
. Так как
,
и
, то
. Следовательно,
удовлетворяет определению 2.1.
Если , то
, значит,
Пусть, наконец, имеет место (1) и
Тогда . Так как
и
, то
, следовательно,
. Из (2) следует, что
, а по условию
. Значит,
и поэтому
. Тем самым показано, что конгруэнция
удовлетворяет определению 2.1, т.е.
централизует
. Докажем обратное включение. Пусть
. Тогда на алгебре
определена конгруэнция
, удовлетворяющая определению 2.1. Построим бинарное отношение
на алгебре
следующим образом:
тогда и только тогда, когда
и ,
. Аналогично, как и выше, нетрудно показать, что
- конгруэнция на алгебре
. Заметим, что из доказанного включения
следует, что
. Покажем поэтому, что
централизует
. Так как
,
и
, то
, т.е.
удовлетворяет условию 1) определения 2.1.
Если , то
, следовательно,
.
Пусть имеет место (3) и . Так как
,
, то
и
. Из (4) следует, что
, следовательно,
, т.е.
. На основании леммы 2.2 заключаем, что
. Следовательно,
. Но так как
, то
, т.е.
.
4) Обозначим . Пусть
и удовлетворяет определению 2.1. Определим бинарное отношение
на
следующим образом
тогда и только тогда, когда
. Аналогично, как и выше, нетрудно показать, что
- конгруэнция, удовлетворяющая определению 2.1. Это и означает, что
. Теорема доказана.
Как следствие, из доказанной теоремы получаем аналогичные свойства централизаторов в группах и мультикольцах.
3 Мультикольцо
Согласно [2] алгебра сигнатуры
называется мультикольцом,если алгебра
-группа(не обязательно абелева).Все операции из
имеют ненулевые арности и для любой
-арной операции
и любых элементов
имеет место
=
,для любого
. Заметим,что мультикольцо является дистрибутивной
-группой в смысле определения Хиггинса [10] или мультиоператорной группой согласно А.Г.Куроша [9]. Для мультиколец справедливы следующие равенства:
где ,как обычно, обозначается элемент,противоположный к элементу
.
Докажем,например,первое равенство.
Прибавляя к обеим частям равенства элемент,противоположный к элементу
получаем требуемое равенство.
Определение. Подалгебра мультикольца
называется идеалом [9],если
-нормальная подгруппа группы
и для любой
-арной операции
, произвольного
и любых
,
имеет место
В частности,если -нульарная или унарная операция,то это означает,что
Как следует из примера [8] конгруэнции на мультикольце перестановочны. Следующая теорема устанавливает соответствие между идеалами и конгруэнциями мультикольца.
Теорема 3.1 [2] Пусть -идеал мультикольца
и
Тогда -конгуэнция на
и любая конгруэнция на
имеет такой вид для подходящего идеала
.
Доказательство.
Так как
то . Покажем,что
-подалгебра алгебры
.Проверим вначале замкнутость
относительно групповых операций. Пусть
, т.е.
. Тогда в силу того,что
,получаем
т.е.
т.е. . Пусть теперь
-n-арная операция и
,
Так как
-идеал,то получаем
т.е. . Теперь из леммы [8] следует,что
-конгруэнция на
. Обратно,пусть
-конгруэнция на
. Положим
Из [8] следует,что -нормальная подгруппа группы
. Аналогичным образом,как и в [8],показывается,что
-идеал мультикольца
. Теорема доказана.
Следствие 3.2. Решетка идеалов мультикольца изоморфна решетке его конгруэнций.
Определение 3.3 [3].Пусть -идеал мультикольца
.Тогда централизатором
в
называется наибольший идеал
в
такой,что для любого
и любого
выполняются следующие условия:
1) ;
2) для любой -арной операции
,любых различных
,произвольных
справедливо
Теорема 3.4. Пусть и
-идеалы мультикольца
и
. Тогда
и
индуцируют на
соответственно конгруэнции
и
, где
тогда
Доказательство :
Определим бинарное отношение на
следующим образом
тогда и только тогда, когда найдутся такие элементы
и
,что справедливы равенства
Очевидно,что -отношенме эквивалентности на
, удовлетворяющее условиям 1)-3) определения 2.1.,замкнутость которого относительно групповых операций доказана в примере [8]
Пусть теперь -
-арная операция и
Тогда
и
для любых Следовательно,
Подставляя в правую часть последнего равенства значения и учитывая,что после раскрытия скобок члены,одновременно содержащие элементы
и
,равны нулю
, получаем в правой части равенства выражение
Так как -идеал,то
Итак,
тогда .
Теорема 3.5 Пусть и
-идеалы мультикольца
,
,
-конгруэнции,определенные в теореме 3.4. и
.Тогда
.
Доказательство : Пусть -конгруэнции мультикольца
и
. Обозначим смежные классы по
и
,являющиеся идеалами мультикольца, соответственно
и
. Возьмем произвольные элементы
,
,
. Тогда
Следовательно,для любой -арной операции
, любых различных
получаем
Из определения 2.1. следует,что
Очевидно,что справедливо и другое аналогичное равенство определения [8] Т.к. из примера [8] следует,что ,то это означает, что
.
Очевидно,что из теорем 3.4. и 3.5. и результатов раздела 2 следуют все известные свойства централизаторов подгрупп,а так же свойства централизаторов идеалов мультиколец работы [3](Лемма 2.8).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящей дипломной работе решается задача взаимосвязи структуры мультиколец и универсальных алгебр, получен новый результат: идеал тогда и только тогда централизуется идеалом
, когда соответствующие этим идеалам конгруэнции централизуют друг друга в смысле Смита.
Результаты данной дипломной работы могут быть использованы при чтении спецкурса для студентов математического факультета,а так же аспирантами и научными сотрудниками,занимающимися проблемами современной алгебры.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Кон П.М. Универсальная алгебра. - М.: Мир, 1968. - 351 с.
2. Скорняков Л.А. Элементы общей алгебры. - М.Наука, 1983. - 272 с.
3. Шеметков Л.А., Скиба А.Н. Формации алгебраических систем. - М.: Наука, 1989. - 256 с.
4. Ходалевич А.Д. Универсальные алгебры с -централизаторными рядами конгруэнций // Весцi Акадэмii навук Беларусi. Сер. фiз.-мат. навук. - 1994. - № 1. - с. 30--34.
5. Smith D.H. Mal'cev varieties // Lect. Notes Math. - 1976. - V. 554. - 158 p.
6. Ходалевич А.Д. Формационные свойства нильпотентных алгебр // Вопросы алгебры. - Гомель: Изд-во Гомельского ун-та, 1992. - Вып. 7. - с.76--85.
7. Ходалевич А.Д. Класс нильпотентных универсальных алгебр / Ред. ж. Изв. АН БССР. Сер. физ.-мат.н. - Минск, 1991. - 19 с. - Деп. в ВИНИТИ 10.02.91: 4555 - В91.
8. Ходалевич А.Д. Прикладная алгебра //Спецкурс.-Гомель:Изд-во Гомельского ун-та,2002.-с.30
9. Курош А.Г. Лекции по общей алгебре.- М.:Наука,1973.-339с.
10. Higgins P.J. Groups with multiple operators //Proc. London math.Soc.-1956.-V.6,--№3.-p. 366--416.
Отзыв
на дипломную работу
``Свойства централизаторов конгруэнций универсальных алгебр''
студентки 5 курса математического
факультета Шутовой И.Н.
Дипломная работа Шутовой И.Н. посвящена решению задачи изучения формационных свойств подалгебр универсальных алгебр.В отличии от теории многообразий, где основным методом изучения является понятие тождеств, в теории формаций одним из основных является понятие централизуемости. Это связано с определением локальных формаций.