有序域
具有全序关系且序关系满足一定规律的域
有序域是具有全序关系,且序关系满足一定规律的域。偏序集的概念(参看“偏序关系”)可以推广到代数系上讨论,可以定义偏序群及偏序环等概念。若是群,且偏序集,适合条件:若a≤b,且∀c∈G,ac≤bc,ca≤cb,则称为偏序群。例如,都是偏序群,且都是全序群,即对给定关系≤,它们的任二元均可比较。但关系≤不能使成为偏序群,虽然是群(即非0实数乘群),因为只对c>0,a≤b时,才有ac≤bc成立。而不是对任意c成立。若是环,偏序集,使得是偏序群,且若a≤b,0称为偏序环。例如,都是偏序环,且是全序环;特别,还都是全序域。全序集亦称有序集。全序群、全序环、全序域亦相应地称为有序群、有序环、有序域。
定义
定义1 如果对域K赋予了一个全序>,使当a>b时,对任何 有 ;又当a>b且c>0时,有ac>bc,则称K为有序域(ordered field)。满足a>0的元素a称为正元,满足a<0的元素a称为负元。
定义2设R是环并且R的元数>1,如果存在集R的一个序关系<,并且满足条件:
1)对任意a,b∈R,由a
2)对任意a,b∈R,由a0有ac
那么叫做R关于<是有序环,简称R是有序环。如果域F作为环来说是有序环,那么叫做F是有序域。
定义中的两个条件把序关系<分别同R的加法和乘法联系起来。
例1关于数的小于关系是有序环,而 与 关于数的小子关系分别是有序域。
定义3 设R是环,R的元数>1,如果在R中能够指定一个子集P具有以下性质:
1) 对任意a∈R以下三种情况
有而且只有一种成立。
2)对任意a,b∈P,有
那么R叫做有序环(当R是域时叫做有序域)。
定义2和定义3是等价的。
重要性质
有序环(特别是有序域)有以下基本而重要的性质。
1) 如果a0,那么ca
证: 由a0,由0
定义4设A是一个非空集, 是A的一个关系,如果 具有性质:
①三歧性 对任意 ,以下三种情况
有而且只有一种成立。
②传递性 对任意 ,由 可推出 ,那么 叫做A的一个序关系,A叫做关于 的一个有序集,或简单地说A是有序集,并且可将 表示为<, 表示为aa,空集也认为是有序集。
2) 如果a
证: 由a
3)如果a>0,那么--a<0,如果a<0,那么-a>0,
如果abc,
如果0
如果abd。 “
证: 只证第一个。因为a>0,所以a-a>-a,0>-a,即-a<0。
4)在有序环中,元素的平方和大于或等于零.而且只有当这些元素都是零时才等于零。
5)有序环没有零因子。
证:设R是有序环,a,b∈R并且a≠0,b≠0。由定义4的1)有a>0或a<0,b>0或b<0.根据定义2的2)及上逑性质3),当a>0,b<0时有ab<0;当a>0,b>0时有ab>0;当a<0,b>0时有ab<0;当a<0,b<0时有ab>0。由此可见无论哪种情况都有ab≠0,因而R没有零因子。
6) 有序环如果有单位元1,那么1>0。
证: 因为环R的元数>1,可知1≠0,又因为12=1,由上述性质4)可得1>0。
7) 有序环的特征是零.
8) 在有序域中,
如果a>0,那么 ;如果a<0,那么 。
如果bd>0,那么当且仅当ad
9) 设R是元数>1并且没有零因子的交换环,Q是R的分式域。如果R是有序环,那么Q是有序域,如果还要求Q的序局限在R中就是R的序,那么只有唯一方法使Q是有序域。
参考资料
最新修订时间:2023-05-03 14:15
目录
概述
定义
参考资料