代数运算性质

运算性质

约定所有变量均为全称量定

  • 交换律 $$x \circ y = y \circ x$$

  • 结合律 $$(x\circ y) \circ z = x \circ (y \circ z)$$

  • 幂等律 $$x \circ x = x$$

    • 幂等元 := 满足 $a\circ a=a$ 的元素 $a$
  • 分配律 := 运算 $*$ 对 $\circ$

    • 左分配 $$x * (y\circ z) = (x * y) \circ (x * z) $$

    • 右分配 $$(y \circ z) * x = (y * x) \circ (z * x)$$

    • 可分配 = 左分配 $\land$ 右分配

  • 吸收律

    • 已知 $*$ 和 $\circ$ 满足交换律
    • $x\circ(x*y)=x$
    • $x*(x\circ y )=x$
  • 消去律

    • 左消去 $$x\circ y = x \circ z \land x \neq \theta \implies y = z$$

    • 右消去 $$y\circ x = z \circ x \land x \neq \theta \implies y = z$$

    • 消去律 = 左消去 $\land$ 右消去

特殊元素

  • 单位元
    • 定义

      • 左单位元 $$\forall x (e_{l} \circ x = x)$$

      • 右单位元 $$\forall x (x \circ e_{r} = x)$$

      • 单位元 = 幺元 = 左单位元 $\land$ 右单位元

    • 性质

      1. 【唯一】运算 $\circ$ 有左右单位元 $e_{l}$ 和 $e_{r}$ 则单位元唯一 $e=e_{l}=e_{r}$
  • 零元
    • 定义

      • 左零元 $$\forall x (\theta_{l} \circ x = \theta_{l})$$

      • 右零元 $$\forall x (x \circ \theta_{r} = \theta_{r})$$

      • 零元 = 左零元 $\land$ 右零元

    • 性质

      1. 【唯一】运算 $\circ$ 有左右零元 $\theta_{l}$ 和 $\theta_{r}$ 则零元唯一 $\theta=\theta_{l}=\theta_{r}$
  • 逆元
    • 定义

      • 左逆元 $$\forall x (y_{l} \circ x = e)$$

      • 右逆元 $$\forall x (x \circ y_{r} = e)$$

      • 逆元 = 左逆元 $\land$ 右逆元

      • 可逆 := 有逆元

  • 可消元
    • 定义
      • $x$ 对 $\forall y,z$ 满足消去律 $\implies$ 可消
    • 性质
      • 【逆可消】存在逆元 $\implies$ 可消