На решётке можно рассматривать две бинарные операции:
- сложение и - произведениеЭти операции обладают следующими свойствами:
1.
, идемпотентность2.
, коммутативность3.
,ассоциативность
4.
,законы поглощения
Теорема. Пусть - множество с двумя бинарными операциями , обладающими свойствами (1) – (4). Тогда отношение (или ) является порядком на , а возникающее упорядоченное множество оказывается решёткой, причём:
Доказательство.
Рефлексивность отношения
вытекает из свойства (1). Заметим, что оно является следствием свойства (4):
Если
и , то есть и , то в силу свойства (2), получим . Это означает, что отношение антисимметрично.Если
и , то применяя свойство (3), получим: , что доказывает транзитивность отношения .Применяя свойства (3), (1), (2), получим:
, .Следовательно,
иЕсли
и , то используя свойства (1) – (3), имеем: , т.е.По определению точней верхней грани убедимся, что
Из свойств (2), (4) вытекает, что
иЕсли
и , то по свойствам (3), (4) получим:Отсюда по свойствам (2) и (4) следует, что
, т.е.Таким образом,
. ■Пусть
решётка, тогда её наибольший элемент характеризуется одним из свойств:1.
2.
.Аналогично характеризуется наименьший элемент
:1.
2.
.3. Дистрибутивные решётки.
Определение: Решётка
называется дистрибутивной, если для выполняется:1.
2.
В любой решётке тождества (1) и (2) равносильны. Доказательство этого факта содержится в книге [1], стр. 24.
Теорема: Решётка с 0 и 1 является дистрибутивной тогда и только тогда, когда она не содержит подрешёток вида
Доказательство этого факта можно найти в книге [2].
Далее под словом “решётка” понимается произвольная дистрибутивная решётка с 0 и 1 (причём
).
Определение: Непустое множество
называется идеалом в решётке , если выполняются условия:1.
2.
Определение: Идеал
в решётке называется простым, если или .Идеал, порождённый множеством Н (т.е. наименьший идеал, содержащий H), будет обозначаться (Н]. Если Н = {a}, то вместо ({a}] будем писать (a] и называть (a] главным идеалом.
Обозначим через I(L) множество всех идеалов решётки L. I(L) будем называть решёткой идеалов.
Определение: Решётки
и называются изоморфными (обозначение: ), если существует взаимно однозначное отображение , называемое изоморфизмом, множества на множество , такое, что , .4. Топологические пространства.
Определение: Топологическое пространство – это непустое множество
с некоторой системой выделенных его подмножеств, которая удовлетворяет аксиомам: