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中北大学离散数学第六章格和布尔代数分析

证明:(反证法)设有两个全上界a和b,则由定义 a≤b,且b≤a,由“≤”的反对称性, a=b。
[定义]设<L,≤>是一个格,格中存在全上界和全下 界,则称该格为有界格。
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§6.3 有补格
[定理]如果<L,≤>是有界格,全上界和全下界分别 是1和0,则对任意元素aL,有: a1=1a=1 ,a1=1a=a, a0=0a=a ,a0=0a=0。
证明:因为1≤a1, 又因(a1)L且1是全上界,∴a1≤1, ∴ a1=1。由交换律:1a=a1=1。 因为a≤a,a≤1,∴a a≤a1,即:a≤a1, 又a1≤a, ∴ a1=a。仿此可得另两式。
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§6.3 有补格
[定义]设<L,≤>是一个有界格,对于L中的一个元素 a,如果存在bL,使得ab=1和ab=0,则称元素 b是元素a的补元。
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§6.1格的概念
(2)对格<L,≤>中任意a和b,有a≤ab及ab≤a。 (3)<L,≤>是格。对任意a,b,c,dL,如a≤b,
c≤d,则ac≤ bdபைடு நூலகம் ac≤bd
(4)(交换律)交和并运算是可交换的。 (5)(结合律)交和并运算是可结合的。
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§6.1 格的概念
(6)(幂等律)对L中每一个a,有aa=a,aa=a。
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§6.1 格的概念
1.偏序集合格
L,
[定义]格是一个偏序集合
,其中每一对元素
a,b L都拥有一个最小上界和最大下界。通常用
a b表示a和b的最大下界,用 a b 表示a和b的最 小上界。即:
GLB{a,b} a b ——称为元素a和b的保交运算,
LUB{a,b} a b——称为元素a和b的保联运算。
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§6.1 格的概念
例:以下均为偏序集合格(D为整除关系,Sn为n的因 子集合)。
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§6.1 格的概念
2.代数系统格 [定义]设 L, 是一个格,如果在A上定
义两个二元运算和,使得对于任意的a,bA, ab等于a和b的最小上界,ab等于a和b的最大 下界,那么就称<L, ,L,> 为由格 所诱导的代数系统。
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§6.2 分配格
[定理]每个链均是分配格。 证明:设<L,≤>是链。对任意a,b,cL (1)若a≤b或a≤c,则 a (b c) = a,
(a b) (a c)=a 即: a (b c) = (a b) (a c) (2)若a≥b且a≥c,则 a (b c) = b c,
第六章 格和布尔代数
§6.1 格的概念 §6.2 分配格 §6.3 有补格 §6.4* 布尔代数
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第六章 格和布尔代数
教学目的及要求: 深刻理解和掌握格与布尔代数的基本概念和基本 运算。 教学内容: 格的概念、分配格、有补格、布尔代数、布尔表 达式。 教学重点:格、布尔代数、布尔表达式。 教学难点:布尔代数、布尔表达式。
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§6.2 分配格
讨论定义: (1)定义中的两式互为对偶式。 (2)如<L,≤>非为分6配. 格,则有下面的分配不等式:
a (b c) ≤ (a b) (a c) a (b c) ≥ (a b) (a c) 以及模不等式: a≤ca (b c) ≤ (a b) c
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§6.2 分配格
(7)(吸收律)对L中任意a,b,有
a(ab)=a
a(ab)=a。
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§6.2 分配格
对格所定义的代数系统<L,,>,其运算和不一 定满足分配律。
[定义]设<L,,>是由<L,≤>所诱导的代数系统。 如果对任意的a,b,cL,满足: a (b c)=(a b) (a c) 及 a (b c)=(a b) (a c) 则称<L,≤>是分配格。
讨论定义: (1)∵ 和是可交换的,∴补元是相互的。 (2)0 1 0 1 0 0,0 1 1 1 0 1,在有界格 中,1和0互为补元; (3)由定义可知L中一个元素的补元不一定唯一;
例:
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§6.3 有补格
[定义]在一个有界格中,如果每个元素都至少有一 个补元素,则称此格为有补格。
讨论定义: (1)在有补格中,每一个元素一定存在补元(不一
定是一个补元); (2)有补格一定是有界格,而有界格不一定是有补
格。请看下例:
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§6.3 有补格
[定义]在一个有界格中,如果每个元素都至少有一 个补元素,则称此格为有补格。
讨论定义: (1)在有补格中,每一个元素一定存在补元(不一
定是一个补元); (2)有补格一定是有界格,而有界格不一定是有补
[定义]如对L中任意a,b,c有: a≤ca (b c) = (a b) c
则称<L,≤>为模格。 例:
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§6.2 分配格
[定理]如果格中交对并是分配的,那么并对交也是 分配的,反之亦然。
证明:已知a(bc)=(ab)(ac) (ab)(ac)=((ab)a)((ab)c) =a((ab)c) =a((ac)(bc)) =(a(ac))(bc) =a(bc)
(a b) (a c)= b c 即:a (b c) = (a b) (a c)。得证。
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§6.3 有补格
[定义]设<L,≤>是一个格,如果存在元素aL,对 于任意的x L,都有: a≤x 则称a为格<L,≤>的全下界,记格的全下界为0。
例:
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§6.3 有补格
[定理]如果格<L,≤>有全上界(全下界),那么它 是唯一的。
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§6.1 格的概念
3.格的主要性质: (1)格的对偶原理 设<L,≤>是格,“≤”的逆关系“≥”与L组成的偏
序集 <L, ≥>也是格。两者互为对偶。前者的GLB,LUB 恰好是后者的LUB,GLB。如有关于<L,≤>的有效 命题,将“≤”换成“≥”,“”换成“”, “”换成 “”,便能得到<L, ≥>的有效命题。 反之亦然。
即:并对交也是分配的。
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§6.2 分配格
[定理]分配格是模格。 证明:由于a (b c) = (a b) (a c) (1)若a≤c,则a c=c,代入上式得
a (b c) = (a b) c (2)若a (b c) = (a b) c,则
a≤ a (b c) = (a b) c≤c,即: a≤c ∴分配格是模格
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