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文件名称:离散数学课件第十三章格与布尔代数.ppt
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更新时间:2025-06-19
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文档摘要

格的直积吸收律 a1,b1∩(a1,b1∪a2,b2) =a1,b1∩a1∨a2,b1∨b2 =a1∧(a1∨a2),b1∧(b1∨b2) =a1,b1同理有 ?????a1,b1∪(a1,b1∩a2,b2)=a1,b1这就证明了∩和∪运算满足吸收律。从而证明L1×L2仍是格第30页,共81页,星期日,2025年,2月5日格的直积举例格L={0,1},≤,≤为通常的小于或等于关系。则 L×L={0,0,0,1,1,0,1,1},其中0,0是最小元,1,1是最大元,且 0,0≤0,1≤1,1, 0,0≤1,0≤1,1,而0,1与1,0是不可比的。易见L×L与图13.4的L1同构。第31页,共81页,星期日,2025年,2月5日本节小结格L的非空子集S构成L的子格的条件: S对L的两个运算封闭。?函数?构成格同态的条件: ?(a∧b)=?(a)∧?(b) ?(a∨b)=?(a)∨?(b)格同态的保序性。第32页,共81页,星期日,2025年,2月5日13.3分配格与有补格一般说来,格中运算∨对∧满足分配不等式, 即?a,b,c∈L,有 a∨(b∧c)≤(a∨b)∧(a∨c) 但是不一定满足分配律。满足分配律的格称为分配格。定义13.7设L,∧,∨是格,若?a,b,c∈L,有 a∧(b∨c)=(a∧b)∨(a∧c) a∨(b∧c)=(a∨b)∧(a∨c) 则称L为分配格。说明 上面两个等式互为对偶式。 在证明L为分配格时,只须证明其中的一个等式即可。第33页,共81页,星期日,2025年,2月5日例13.8L1和L2是分配格,L3和L4不是分配格。在L3中, b∧(c∨d)=b∧e=b(b∧c)∨(b∧d)=a∨a=a在L4中, c∨(b∧d)=c∨a=c(c∨b)∧(c∨d)=e∧d=d钻石格五角格第34页,共81页,星期日,2025年,2月5日分配格的判别定理13.6设L是格,则L是分配格当且仅当L中不含有与钻石格或五角格同构的子格。证明 略。推论 (1)小于五元的格都是分配格。 (2)任何一条链都是分配格。第35页,共81页,星期日,2025年,2月5日例13.9说明下图中的格是否为分配格,为什么?L1,L2和L3都不是分配格。{a,b,c,d,e}是L1的子格,并且同构于钻石格。{a,b,c,e,f}是L2的子格,并且同构于五角格。{a,c,b,e,f}是L3的子格,也同构于钻石格。第36页,共81页,星期日,2025年,2月5日定理13.7定理13.7格L是分配格当且仅当 ?a,b,c∈L,a∧b=a∧c且a∨b=a∨c?b=c。证明 必要性。?a,b,c∈L,有 b=b∨(a∧b) (吸收律,交换律) =b∨(a∧c) (已知条件代入) =(b∨a)∧(b∨c) (分配律) =(a∨c)∧(b∨c) (已知条件代入,交换律) =(a∧b)∨c (分配律) =(a∧c)∨c (已知条件代入) =c (交换律,吸收律)第37页,共81页,星期日,2025年,2月5日定理13.7充分性。假若?a,b,c∈L,有 a∧b=a∧c且a∨b=a∨c?b=c 成立,而L不是分配格。 根据定理13.6,L中必含有与钻石格或五角格同构的子格。 假设L中含有与钻石格同构的子格,且该子格为{u,v,x,y,z},其中u为它的最小元,v为它的最大元。从而推出 x∧y=x∧z=u,x∨y=x∨z=v但y≠z,与已知矛盾。对五角格的情况同理可证。vuxzy第38页,共81页,星期日,2025年,2月5日定理13.7的应用使用定理13.7也可以判别一个格是否为分配格。例如下图中的三个格都不是分配格。在L1中有b∨c=b∨d,b∧c=b∧d,但c≠d。在L2中有b∧c=b∧e,b∨c=b∨e,但c≠e。在L3中有c∧b=c∧d,c∨b=c∨d,但b≠d。第39页,共81页,星期日,2025年,2月5日格的全下界和全上界定义13.8设L是格, 若存在a∈L使得?x∈L有a≤x,则称a为L的全下界; 若存在b∈L使得?x∈L有x≤b,则称b为L的全上界。命题 格L若存在全下界或全上界,一定是唯一的。证明 以全下界为例,假若a1和a2都是格L的全下界, 则有a1≤a2和a2≤a1。 根据偏序关系的反对称性必有a1=a2。记法 将格L的全下界记为0,全上界记为1。第40页,