Курсовая работа: Абелевы универсальные алгебры
1) если , то
2) если , то
3) если , и факторы , перспективны, то
4) если – конгруэнции на и , то
где , .
Доказательство.
1) Так как конгруэнция централизует любую конгруэнцию и , то
2) Из первого пункта лемы 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 конгруэнции и на алгебре имеет место равенство
Покажем вналале, что
Обозначим . Тогда, согласно определению 2.1. на алгебре существует такая конгруэнция , что выполняются следующие свойства:
а) если , то
б) для любого элемента ,
в) если
то
Построим бинарное отношение на алгебре следующим образом:
тогда и только тогда, когда
и
Покажем, что конгруэнция на . Пусть
для . 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, то есть централизует . Пусть
Тогда
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, то есть 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 в одну сторону следует, что . Покажем поэтому, что централизует .
Так как
то
то есть удовлетворяет условию 1) определения 2.1.
Если , то
следовательно,
Пусть имеет место (3) и .
Так как
то
Из (4) следует, что , следовательно,
то есть
На основании леммы 2.2 заключаем, что
Следовательно, .
А так как , то , то есть
4) Обозначим . Пусть
и удовлоетворяет 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 следствия, из доказанной теоремы получаем аналогичные свойства централизаторов в группах и мультикольцах.
3. Формационные свойства нильпотентных алгебр
Как уже отмечалось, все алгебры считаются принадлежащими некоторому фиксированному мальцевскому многообразию и используются стандартные обозначения и определения из[1].
Напомним, что для и – конгруэнции на алгебре – говорят, что централизует (записывается: ), если на существует такая конгруэнция , что:
1) из всегда следует
2) для любого элемента всегда выполняется
3) если , то
Очевидно, что для любой конгруэнции на алгебре конгруэнция централизует . В этом случае .
Заметим, что если и – конгруэнции на группе и , то для нормальных подгрупп и группы и любых элементов , имеют место следующие соотношения:
Тогда
и в силу транзитивности из этих соотношений следует, что
По определению 2.1 получаем, что
Следующее определение центральности принадлежит Смиту [3].
Определение 3.1. , если существует такая , что для любого ,
Докажем, что определение 2.1. эквивалентно определению 3.1. означает условие 1) из определения 2.1. И наоборот, условие 1) означает, что .
Пусть и – конгруэнции, удовлетворяющие определению 2.1. Из условия 2) следует, что для любого элемента ,
Докажем обратное включение.
Пусть . Так как , то из условия 2) следует, что
В силу транзитивности имеем
и, значит, в силу условия 3) . Итак
Покажем, что из определения 3.1. следуют условия 2) и 3) определения 2.1. Если , то