高京南,楊秀良
(杭州師范大學(xué)理學(xué)院,浙江杭州310036)
令Xn={1,2,…,n}.集合Xn上的所有保序部分單變換在復(fù)合運(yùn)算下構(gòu)成的半群稱為Xn上的保序部分單變換半群,記作IOn;Xn上的所有保序部分變換在復(fù)合運(yùn)算下構(gòu)成的半群稱為Xn上的保序部分變換半群,記作POn.它們的許多性質(zhì)已經(jīng)被前人研究[1-5].特別的,V.H.Fernandes[1]研究了IOn的同余,楊浩波[5]研究了POn的同余.本文將進(jìn)一步研究IOn到POn的同態(tài).
本文的映射是右映射.令S,T為兩個(gè)半群.φ:S→T為映射.若對(duì)任意的x,y∈S,都有(x)φ(y)φ=(xy)φ,則稱φ為同態(tài).由文獻(xiàn)[2]知,IOn,POn均為正則半群.
首先介紹一些符號(hào).S為半群,S中元素的個(gè)數(shù)記為|S|,S中的冪等元構(gòu)成的集合記為E(S).令α:Xn→Xn為映射,記α的定義域?yàn)閐om(α),α的像集記為im(α).im(α)中元素的個(gè)數(shù)稱為α的秩,記為r(α).LA表示定義域?yàn)锳的冪等元,其中A?Xn.任取t∈{1,2,…,n},設(shè)集合t}.則是由的所有冪等元構(gòu)成的集合,故記空變換為0,恒等變換為1n,即
在本文中我們得到下面的結(jié)果:
(1)對(duì)任意的α∈IOn,都有(α)φ=α;
(2)對(duì)任意的α∈IOn,有(α)φ=α*,其中:
i1<i2<…<ik且j1<j2<…<jk;
(3)存在冪等元e,f∈E(POn),其中e≠f且ef=fe=f,有(1n)φ=e,(IOn\{1n})φ=f;
(4)選取e∈E(POn),對(duì)任意的α∈IOn,都有(α)φ=e.
(5)(α)φ=i?dom(α),j?im(α),π為Xn上的雙射,
容易驗(yàn)證定理1給出的映射均是IOn到POn的同態(tài),故只需證明IOn到POn的所有同態(tài)均可表示成定理1給出的其中某種形式.
令φ為IOn到POn的同態(tài),則Kerφ={(a,b)∈IOn×IOn:(a)φ=(b)φ}.由文獻(xiàn)[1]知,Kerφ為Rees同余,又由文獻(xiàn)[3]知,IOn的所有理想均有形式={α∈IOn:r(α)≤k},0≤k≤n.故存在0≤k≤n,使
當(dāng)k=n時(shí),Kerφ只有一個(gè)同余類,為IOn,此時(shí)φ滿足形式(4);當(dāng)k=n-1時(shí),Kerφ共有兩個(gè)同余類,分別為,1n,此時(shí)φ滿足形式(3).故只需討論0≤k≤n-2時(shí)的情況.
當(dāng)k=0時(shí),φ在IOn上為單射.φ是同態(tài),故φ保持冪等元和類.因此對(duì)任一x∈Xn,都存在唯一的y∈Xn,使得(L{x})φ=L{y}.定義μ為Xn上的置換,其中若(L{x})φ=L{y},就有(x)μ=y(tǒng).令α∈IOn,則對(duì)任意的x,y∈Xn,有(x)α=y(tǒng)當(dāng)且僅當(dāng)L{x}α=L{y},或(L{x})φ·(α)φ=(L{y})φ,即((x)μ)((α)φ)=(y)μ.
若存在i<j,使得(i)μ<(j)μ,并且存在k<l,使得(l)μ<(k)μ,如果
故當(dāng)i<j時(shí),要么有(i)μ<(j)μ,要么有(j)μ<(i)μ.若(i)μ<(j)μ,則μ是恒等映射,此時(shí)對(duì)應(yīng)的同態(tài)φ具有第(1)種形式.若(j)μ<(i)μ,則有
此時(shí)對(duì)應(yīng)的同態(tài)φ具有第(2)種形式.
當(dāng)1≤k≤n-2時(shí),為討論此情況,首先引入以下引理.
同理可得e2e1=LA.從而e1e2=e2e1∈.
引理2 設(shè)φ是IOn到POn的同態(tài),Kerφ=,1≤k≤n-2,令()φ=η,其中η∈POn為冪等元.則是由中個(gè)冪等元構(gòu)成的集合,且對(duì)任意的,都有αβ=βα=η.
習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中指出:“堅(jiān)持富國(guó)和強(qiáng)軍相統(tǒng)一,強(qiáng)化統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、頂層設(shè)計(jì)、改革創(chuàng)新和重大項(xiàng)目落實(shí),深化國(guó)防科技工業(yè)改革,形成軍民融合深度發(fā)展格局,構(gòu)建一體化的國(guó)家戰(zhàn)略體系和能力?!边@是以習(xí)近平同志為核心的黨中央著眼新時(shí)代堅(jiān)持和發(fā)展中國(guó)特色社會(huì)主義,著眼國(guó)家發(fā)展和安全全局作出的重大戰(zhàn)略部署。
αβ=(γ)φ(δ)φ=(γδ)φ=η,βα=(δ)φ(γ)φ=(δγ)φ=η.
從而αβ=βα=η.
有了以上引理作為理論依據(jù),接下來繼續(xù)對(duì)1≤k≤n-2時(shí)的情況進(jìn)行討論.
當(dāng)1≤k≤n-2時(shí),由可知,為Kerφ的一個(gè)同余類.故可設(shè)=τ,其中τ∈POn為冪等元.不失一般性,令r(τ)=i,其中0≤i≤n.
ατ=(β)φ(γ)φ=(βγ)φ=τ,τα=(γ)φ(β)φ=(γβ)φ=τ,
因此ατ=τα=τ.
情況1 當(dāng)1≤k≤n-3時(shí),2≤k+1≤n-2,則>n.故.此時(shí)不等式無解,從而此情況不成立.
情況2 當(dāng)k=n-2時(shí),有=n,故.解此不等式可得i=0,x=1.即={0},.
下面又分兩種子情形:
子情況2.1 設(shè)(1n)φ=LA,A≠Xn.令δ1,δ2,…,δn,其中dom(δi)=Xn\{i}.則,i≠j.設(shè)(δi)φ=LAi,i=1,2,…,n.則由δi1n=1nδi=δi可得
(δi)φ(1n)φ=(1n)φ(δi)φ=(δi)φ,
(?i∈Xn)(ie)π=j(luò)e.
則π是Xn上的雙射,且對(duì)任意的i∈Xn,都有(L{i}′)φ=a(i)π.
a(i)π(α)φa(j)π=(L{i}′)φ(α)φ(L{j}′)φ=(α)φ≠0.
故k=n-2時(shí),具有第(5)種形式.
[1]Fernandes V H.The monoid of all injective order preserving partial transformations on a finite chain[J].Semigroup Forum,2001,62(2):178-204.
[2]Ganyushkin O,Mazorchuk V.Introduction to classical finite transformation semigroup[M].London:Springer Verlag,2009:259-282.
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杭州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2014年1期