1. 引言和准备
半群的核心定义为它的所有幂等元生成的子半群。由于幂等元为半群结构的骨架,半群核心自然能够提供半群许多结构信息,因此研究半群的核心就非常有意义。本文将研究超rpp半群的核心。
令。定义
当且仅当对于任意,。
下面已知结果将多次用到(可见 [1] )。
引理1.1令,则当且仅当,且对于任意的,。
半群称为rpp半群,如果对于任意的,作为-系是投射的。等价地,为rpp半群当且仅当每一个-类都含有幂等元。进一步,rpp半群称为强rpp半群(strongly rpp semigroup),如果对于任意的,存在惟一的幂等元使得且。强rpp半群称为超rpp半群(super rpp semigroup),如果等价关系是左同余。
现令为强rpp半群。如 [2] ,定义。显然,的每个-类都含幂等元,并且是左消幺半群。众所周知,完全正则半群是超rpp半群,特别地,当是完全正则半群时,,进而。事实上,超rpp半群是完全正则半群当且仅当它是正则的。
令,为非空集合,且为左消幺半群。令为-矩阵,其元素均为的单位。在集合上,定义运算
。
关于上面的运算,构成强rpp半群,称为上关于夹心矩阵(sandwich matrix)的Rees矩阵半群,并记为。我们称同构于某左消幺半群上的Rees矩阵半群的强rpp半群为完全-单半群(关于完全-单半群,参见 [3] [4] )。
引理1.2 ( [2] [5] ) 令为左消幺半群上关于夹心矩阵(sandwich matrix)的Rees矩阵半群。则
(1)为幂等元当且仅当;
(2) (的所有正则元组成的集合),且构成的子半群;
(3);
(4)当且仅当。
文 [2] 中,Guo-Guo-Shum指出:rpp半群为超rpp半群当且仅当它为一些完全-单半群的半格。
2. 主要结论
本文采用文献 [6] 中的概念和术语,为方便计,用叙述“令为超rpp半群”表示“为超rpp半群,且为完全-单半群的半格”。
引理2.1 超rpp半群满足正则性条件(即,其正则元集构成子半群),从而超rpp半群的正则元构成完全正则子半群。
证明 令为超rpp半群。为证:满足正则性条件,仅需证:的幂等元乘积为正则元。为此,设,分别为和的幂等元,则,进而为中的幂等元。注意到,,我们有,以致于,从而为的幂等元。另一方面,不难知道,
,于是为的幂等元。而,现在,进而,这样为的幂等元。故,再据
引理1.2 (2),为的正则元。这样,证明了:的幂等元的乘积为正则元。
注意到,完全-单半群的正则元组成完全单半群。不难知道,超rpp半群的正则元都是完全的,从而超rpp半群的正则元构成完全正则子半群。
基于引理2.1,再据( [7] , Proposition II. 6.2, p. 89),下面命题显然。
命题2.2 令为超rpp半群,则
(1);
(2) 对于任意的(的幂等元集),。
文 [7] 中,Petrich-Reilly研究了中心完全正则半群(central completely regular semigroup)。类似地,定义中心超rpp半群。
定义2.3超rpp半群称为中心的(central),如果任意两个幂等元的乘积都包含在其所在的-类的中心内。
下面的命题给出了中心超rpp半群的一些性质,它推广了( [7] , Theorem II . 6.4, p. 90)。
命题2.4 令为超rpp半群,则以下各款等价:
(1)是中心的;
(2) 对于任意的,是中心的;
(3) 对于任意的,包含在的中心内,此处为包含幂等元的-类。
(4)满足恒等式:。
证明 据( [1] , Proposition6.9)的证明,,进而。再据定义2.3,不难知道,显然。
令,,则。由于为右同余,有
注意到,在正则元上恰为。再据引理2.1,有,其中是在-类中的逆元。另外,据引理1.2,含幂等元的的-类为。从而
令,且,则。据( [7] , Lemma II . 4.4, p. 75),知
。注意到,的所有正则元构成完全单半群。易知,
。从而
,
进而
于是为中心的。
定义2.5 超rpp半群称为扩交换的(overabelian),如果的每一个-类都是交换幺半群。
据定义,易知,扩交换超rpp半群是中心的。不难看出,扩交换超rpp半群是扩交换完全正则半群的推广。并且,扩交换超rpp半群为扩交换完全正则半群,当且仅当它是正则的。下面给出扩交换超rpp半群的一个特征。
命题2.6令为超rpp半群,则为扩交换的当且仅当满足恒等式:。
证明 设为扩交换超rpp半群。令,,则,进而,再据引理1.2,,在同一个-类中,从而
反之,设满足恒等式:。对于任意两个属于同一-类的元素,显然有,进而
从而为扩交换超rpp半群。
如 [1] ,称半群为富足半群(abundant semigroup),如果的每个-类和每个-类都含幂等元;称为超富足半群(superabundant semigroup),如果它的每个-类都含有幂等元。显然超富足半群是富足半群。关于超富足半群,读者可参见 [1] 。当为扩交换超rpp半群时,则每个都是消去幺半群上的Rees矩阵半群,再据( [1] , Theorem4.9,Corollary5.2),为完全-单半群(completely -simple semigroup),从而为完全-单半群的半格。这样,下面的问题就很自然。
问题2.7 是否每个扩交换超rpp半群都是超富足半群?
基金项目
国家自然科学基金(11361027),江西省研究生创新基金(YC2014-S160)和江西省教育厅科研基金资助项目。
参考文献