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1、§5.3有序环整数和有理数考虑同时有代数结构和关系的一种数学结构,有序环。5.3.1定义有序环六元组称为一个有序环,如果R满足以下条件:(1)是交换环。(2)是全序结构。(记a£b且a¹b为a、、都是有序环。5.3.3定理2、×,0,1,£>是有序环,则是整环。证证明消去律成立,即证明任给a,b,cÎR,如果ab=ac,则b=c。反证法。如果b¹c,则b是有序环。(1)任给a,bÎR,a3、,则a=a-b+b<0+b=b。(2)如果a是有序环。(1)任给n,mÎN,如果n4、,则-m1<-n1。(3)任给n,mÎZ,如果n是有序环。如果是的子环,则5、S>是的子环。■5.3.7定理是有序环。令Rm={n16、nÎZ},则(1)是子环。其中£m=£7、8、Rm(2)任给的子环9、S>,都有RmÍS。(3)≌。■105.3.8定理是有序环。令R+={x10、xÎR且011、果a,bÎR+,则0是环。SÍR。S称为R的正集合,如果S满足以下条件:(1)0ÏS,1ÎS。(2)如果a,bÎS,则a+bÎS。(3)如果a,bÎS,则abÎS。(4)如果aÏS且a¹0,则-aÎS。5.3.10定理是环,如果R存在正集合S,则存在R上的全序关系£,使得是有序环,并且R+=S。证定义R上的二元关系£如下:12、a£b当且仅当存在xÎSÈ{0},使得b=a+x。证明£是全序关系。(1)自返性任给a,bÎR,都有a=a+0,所以a£a。(2)反对称性任给a,bÎR,如果a£b且b£a,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且a=b+y,10所以b=a+x=b+y+x,由消去律得0=y+x,所以y+xÏS,由正集合的条件(2)得xÏS或yÏS,所以x=0或y=0,因此a=b。(3)传递性任给a,b,cÎR,如果a£b且b£c,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且c=b+y,所以存在x+yÎSÈ{0},使得c=b+y=a+x13、+y,因此a£c。(4)可比较性任给a,bÎR,由正集合的条件(4)得a-bÎSÈ{0}或-(a-b)ÎSÈ{0},所以a-bÎSÈ{0}或b-aÎSÈ{0},所以存在a-bÎSÈ{0},使得a=b+(a-b)或存在b-aÎSÈ{0},使得b=a+(b-a),因此a£b或b£a。再证明£满足条件(3)和(4)条件(3)如果b
、都是有序环。5.3.3定理2、×,0,1,£>是有序环,则是整环。证证明消去律成立,即证明任给a,b,cÎR,如果ab=ac,则b=c。反证法。如果b¹c,则b是有序环。(1)任给a,bÎR,a3、,则a=a-b+b<0+b=b。(2)如果a是有序环。(1)任给n,mÎN,如果n4、,则-m1<-n1。(3)任给n,mÎZ,如果n是有序环。如果是的子环,则5、S>是的子环。■5.3.7定理是有序环。令Rm={n16、nÎZ},则(1)是子环。其中£m=£7、8、Rm(2)任给的子环9、S>,都有RmÍS。(3)≌。■105.3.8定理是有序环。令R+={x10、xÎR且011、果a,bÎR+,则0是环。SÍR。S称为R的正集合,如果S满足以下条件:(1)0ÏS,1ÎS。(2)如果a,bÎS,则a+bÎS。(3)如果a,bÎS,则abÎS。(4)如果aÏS且a¹0,则-aÎS。5.3.10定理是环,如果R存在正集合S,则存在R上的全序关系£,使得是有序环,并且R+=S。证定义R上的二元关系£如下:12、a£b当且仅当存在xÎSÈ{0},使得b=a+x。证明£是全序关系。(1)自返性任给a,bÎR,都有a=a+0,所以a£a。(2)反对称性任给a,bÎR,如果a£b且b£a,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且a=b+y,10所以b=a+x=b+y+x,由消去律得0=y+x,所以y+xÏS,由正集合的条件(2)得xÏS或yÏS,所以x=0或y=0,因此a=b。(3)传递性任给a,b,cÎR,如果a£b且b£c,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且c=b+y,所以存在x+yÎSÈ{0},使得c=b+y=a+x13、+y,因此a£c。(4)可比较性任给a,bÎR,由正集合的条件(4)得a-bÎSÈ{0}或-(a-b)ÎSÈ{0},所以a-bÎSÈ{0}或b-aÎSÈ{0},所以存在a-bÎSÈ{0},使得a=b+(a-b)或存在b-aÎSÈ{0},使得b=a+(b-a),因此a£b或b£a。再证明£满足条件(3)和(4)条件(3)如果b
2、×,0,1,£>是有序环,则是整环。证证明消去律成立,即证明任给a,b,cÎR,如果ab=ac,则b=c。反证法。如果b¹c,则b是有序环。(1)任给a,bÎR,a3、,则a=a-b+b<0+b=b。(2)如果a是有序环。(1)任给n,mÎN,如果n4、,则-m1<-n1。(3)任给n,mÎZ,如果n是有序环。如果是的子环,则5、S>是的子环。■5.3.7定理是有序环。令Rm={n16、nÎZ},则(1)是子环。其中£m=£7、8、Rm(2)任给的子环9、S>,都有RmÍS。(3)≌。■105.3.8定理是有序环。令R+={x10、xÎR且011、果a,bÎR+,则0是环。SÍR。S称为R的正集合,如果S满足以下条件:(1)0ÏS,1ÎS。(2)如果a,bÎS,则a+bÎS。(3)如果a,bÎS,则abÎS。(4)如果aÏS且a¹0,则-aÎS。5.3.10定理是环,如果R存在正集合S,则存在R上的全序关系£,使得是有序环,并且R+=S。证定义R上的二元关系£如下:12、a£b当且仅当存在xÎSÈ{0},使得b=a+x。证明£是全序关系。(1)自返性任给a,bÎR,都有a=a+0,所以a£a。(2)反对称性任给a,bÎR,如果a£b且b£a,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且a=b+y,10所以b=a+x=b+y+x,由消去律得0=y+x,所以y+xÏS,由正集合的条件(2)得xÏS或yÏS,所以x=0或y=0,因此a=b。(3)传递性任给a,b,cÎR,如果a£b且b£c,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且c=b+y,所以存在x+yÎSÈ{0},使得c=b+y=a+x13、+y,因此a£c。(4)可比较性任给a,bÎR,由正集合的条件(4)得a-bÎSÈ{0}或-(a-b)ÎSÈ{0},所以a-bÎSÈ{0}或b-aÎSÈ{0},所以存在a-bÎSÈ{0},使得a=b+(a-b)或存在b-aÎSÈ{0},使得b=a+(b-a),因此a£b或b£a。再证明£满足条件(3)和(4)条件(3)如果b
3、,则a=a-b+b<0+b=b。(2)如果a是有序环。(1)任给n,mÎN,如果n4、,则-m1<-n1。(3)任给n,mÎZ,如果n是有序环。如果是的子环,则5、S>是的子环。■5.3.7定理是有序环。令Rm={n16、nÎZ},则(1)是子环。其中£m=£7、8、Rm(2)任给的子环9、S>,都有RmÍS。(3)≌。■105.3.8定理是有序环。令R+={x10、xÎR且011、果a,bÎR+,则0是环。SÍR。S称为R的正集合,如果S满足以下条件:(1)0ÏS,1ÎS。(2)如果a,bÎS,则a+bÎS。(3)如果a,bÎS,则abÎS。(4)如果aÏS且a¹0,则-aÎS。5.3.10定理是环,如果R存在正集合S,则存在R上的全序关系£,使得是有序环,并且R+=S。证定义R上的二元关系£如下:12、a£b当且仅当存在xÎSÈ{0},使得b=a+x。证明£是全序关系。(1)自返性任给a,bÎR,都有a=a+0,所以a£a。(2)反对称性任给a,bÎR,如果a£b且b£a,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且a=b+y,10所以b=a+x=b+y+x,由消去律得0=y+x,所以y+xÏS,由正集合的条件(2)得xÏS或yÏS,所以x=0或y=0,因此a=b。(3)传递性任给a,b,cÎR,如果a£b且b£c,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且c=b+y,所以存在x+yÎSÈ{0},使得c=b+y=a+x13、+y,因此a£c。(4)可比较性任给a,bÎR,由正集合的条件(4)得a-bÎSÈ{0}或-(a-b)ÎSÈ{0},所以a-bÎSÈ{0}或b-aÎSÈ{0},所以存在a-bÎSÈ{0},使得a=b+(a-b)或存在b-aÎSÈ{0},使得b=a+(b-a),因此a£b或b£a。再证明£满足条件(3)和(4)条件(3)如果b
4、,则-m1<-n1。(3)任给n,mÎZ,如果n是有序环。如果是的子环,则5、S>是的子环。■5.3.7定理是有序环。令Rm={n16、nÎZ},则(1)是子环。其中£m=£7、8、Rm(2)任给的子环9、S>,都有RmÍS。(3)≌。■105.3.8定理是有序环。令R+={x10、xÎR且011、果a,bÎR+,则0是环。SÍR。S称为R的正集合,如果S满足以下条件:(1)0ÏS,1ÎS。(2)如果a,bÎS,则a+bÎS。(3)如果a,bÎS,则abÎS。(4)如果aÏS且a¹0,则-aÎS。5.3.10定理是环,如果R存在正集合S,则存在R上的全序关系£,使得是有序环,并且R+=S。证定义R上的二元关系£如下:12、a£b当且仅当存在xÎSÈ{0},使得b=a+x。证明£是全序关系。(1)自返性任给a,bÎR,都有a=a+0,所以a£a。(2)反对称性任给a,bÎR,如果a£b且b£a,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且a=b+y,10所以b=a+x=b+y+x,由消去律得0=y+x,所以y+xÏS,由正集合的条件(2)得xÏS或yÏS,所以x=0或y=0,因此a=b。(3)传递性任给a,b,cÎR,如果a£b且b£c,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且c=b+y,所以存在x+yÎSÈ{0},使得c=b+y=a+x13、+y,因此a£c。(4)可比较性任给a,bÎR,由正集合的条件(4)得a-bÎSÈ{0}或-(a-b)ÎSÈ{0},所以a-bÎSÈ{0}或b-aÎSÈ{0},所以存在a-bÎSÈ{0},使得a=b+(a-b)或存在b-aÎSÈ{0},使得b=a+(b-a),因此a£b或b£a。再证明£满足条件(3)和(4)条件(3)如果b
5、S>是的子环。■5.3.7定理是有序环。令Rm={n1
6、nÎZ},则(1)是子环。其中£m=£
7、
8、Rm(2)任给的子环9、S>,都有RmÍS。(3)≌。■105.3.8定理是有序环。令R+={x10、xÎR且011、果a,bÎR+,则0是环。SÍR。S称为R的正集合,如果S满足以下条件:(1)0ÏS,1ÎS。(2)如果a,bÎS,则a+bÎS。(3)如果a,bÎS,则abÎS。(4)如果aÏS且a¹0,则-aÎS。5.3.10定理是环,如果R存在正集合S,则存在R上的全序关系£,使得是有序环,并且R+=S。证定义R上的二元关系£如下:12、a£b当且仅当存在xÎSÈ{0},使得b=a+x。证明£是全序关系。(1)自返性任给a,bÎR,都有a=a+0,所以a£a。(2)反对称性任给a,bÎR,如果a£b且b£a,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且a=b+y,10所以b=a+x=b+y+x,由消去律得0=y+x,所以y+xÏS,由正集合的条件(2)得xÏS或yÏS,所以x=0或y=0,因此a=b。(3)传递性任给a,b,cÎR,如果a£b且b£c,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且c=b+y,所以存在x+yÎSÈ{0},使得c=b+y=a+x13、+y,因此a£c。(4)可比较性任给a,bÎR,由正集合的条件(4)得a-bÎSÈ{0}或-(a-b)ÎSÈ{0},所以a-bÎSÈ{0}或b-aÎSÈ{0},所以存在a-bÎSÈ{0},使得a=b+(a-b)或存在b-aÎSÈ{0},使得b=a+(b-a),因此a£b或b£a。再证明£满足条件(3)和(4)条件(3)如果b
9、S>,都有RmÍS。(3)≌。■105.3.8定理是有序环。令R+={x
10、xÎR且011、果a,bÎR+,则0是环。SÍR。S称为R的正集合,如果S满足以下条件:(1)0ÏS,1ÎS。(2)如果a,bÎS,则a+bÎS。(3)如果a,bÎS,则abÎS。(4)如果aÏS且a¹0,则-aÎS。5.3.10定理是环,如果R存在正集合S,则存在R上的全序关系£,使得是有序环,并且R+=S。证定义R上的二元关系£如下:12、a£b当且仅当存在xÎSÈ{0},使得b=a+x。证明£是全序关系。(1)自返性任给a,bÎR,都有a=a+0,所以a£a。(2)反对称性任给a,bÎR,如果a£b且b£a,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且a=b+y,10所以b=a+x=b+y+x,由消去律得0=y+x,所以y+xÏS,由正集合的条件(2)得xÏS或yÏS,所以x=0或y=0,因此a=b。(3)传递性任给a,b,cÎR,如果a£b且b£c,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且c=b+y,所以存在x+yÎSÈ{0},使得c=b+y=a+x13、+y,因此a£c。(4)可比较性任给a,bÎR,由正集合的条件(4)得a-bÎSÈ{0}或-(a-b)ÎSÈ{0},所以a-bÎSÈ{0}或b-aÎSÈ{0},所以存在a-bÎSÈ{0},使得a=b+(a-b)或存在b-aÎSÈ{0},使得b=a+(b-a),因此a£b或b£a。再证明£满足条件(3)和(4)条件(3)如果b
11、果a,bÎR+,则0是环。SÍR。S称为R的正集合,如果S满足以下条件:(1)0ÏS,1ÎS。(2)如果a,bÎS,则a+bÎS。(3)如果a,bÎS,则abÎS。(4)如果aÏS且a¹0,则-aÎS。5.3.10定理是环,如果R存在正集合S,则存在R上的全序关系£,使得是有序环,并且R+=S。证定义R上的二元关系£如下:
12、a£b当且仅当存在xÎSÈ{0},使得b=a+x。证明£是全序关系。(1)自返性任给a,bÎR,都有a=a+0,所以a£a。(2)反对称性任给a,bÎR,如果a£b且b£a,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且a=b+y,10所以b=a+x=b+y+x,由消去律得0=y+x,所以y+xÏS,由正集合的条件(2)得xÏS或yÏS,所以x=0或y=0,因此a=b。(3)传递性任给a,b,cÎR,如果a£b且b£c,则存在x,yÎSÈ{0},使得b=a+x且c=b+y,所以存在x+yÎSÈ{0},使得c=b+y=a+x
13、+y,因此a£c。(4)可比较性任给a,bÎR,由正集合的条件(4)得a-bÎSÈ{0}或-(a-b)ÎSÈ{0},所以a-bÎSÈ{0}或b-aÎSÈ{0},所以存在a-bÎSÈ{0},使得a=b+(a-b)或存在b-aÎSÈ{0},使得b=a+(b-a),因此a£b或b£a。再证明£满足条件(3)和(4)条件(3)如果b
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