張熹成，高榮海，b

（貴州師范大學(xué) a.數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院；b.學(xué)報(bào)編輯部，貴州 貴陽 550001）

POCKn的一類正則子半群的秩

張熹成a，高榮海a，b

（貴州師范大學(xué) a.數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院；b.學(xué)報(bào)編輯部，貴州 貴陽 550001）

設(shè)自然數(shù)n≥5,Xn=｛1,2,…,n｝,POn是Xn上的保序部分變換半群，POCKn是POn中核具有連續(xù)橫截面的元素所構(gòu)成的子半群，我們得到POCKn的正則元構(gòu)成的子半群秩為2n-1.

保序；連續(xù)橫截面；正則；秩

設(shè)自然數(shù)n≥5,Xn=｛1,2,…,n｝,若Xn上的一個(gè)全變換α滿足：對(duì)任意x,y∈Xn,x≤y?xα≤yα，則稱α是保序的，Xn上保序全變換（不含Xn上恒等變換）的集合記作On.設(shè)POn=On?｛｝

進(jìn)而本文將考慮在POn上核具有連續(xù)橫截面的保序部分變換半群 POCKn的正則元構(gòu)成子半群Reg（POCKn）的秩.

本文證明了如下主要結(jié)果：

定理設(shè)自然數(shù)n≥5，則rank（Reg（POCKn）=2n-1.

1　準(zhǔn)備

設(shè)S是一個(gè)半群，ε∈S,若ε2=ε,則稱ε是S的一個(gè)冪等元；對(duì)于α∈S,若存在 β∈S,使得αβα=α,則稱α是S的一個(gè)正則元，S的正則元構(gòu)成的集合記作Reg（S）.對(duì)于半群S,如果滿足條件：Reg（S）=S.那么稱S是正則半群.

設(shè)α∈POCKn,用im（α）表示α的象集，Ker（α）表示Xn上的一個(gè)等價(jià)關(guān)系α-1°α=｛（x,y）∈Xn×Xn:xα=yα｝,若|im（α）|=r（1≤r≤n-1），POCKn的元素有如下標(biāo)準(zhǔn)表示：其中maxA1=i,minA2=i+r-1,A1,A2?Xn，以及ai∈Xn,a1＜a2＜,...,＜ar,i=1,2,...,r.

定義1［5］稱非空子鏈A?Xn是Xn的連續(xù)子鏈，若對(duì)任意k∈Xn，只要minA≤k≤maxA，則k∈A.

下面對(duì)POCKn中正則元特性進(jìn)行刻劃.

命題1設(shè)α∈POCKn,||im（α）=r,4≤r≤n-1.并且有上述標(biāo)準(zhǔn)表示，則α是正則元的充要條件是：標(biāo)準(zhǔn)表示（1）中，a2＜,...,＜ar-1恰好是Xn的一個(gè)連續(xù)子鏈.

證明必要性：

α的象集是 β的核的部分連續(xù)橫截面，而 β的象集又是α的核的部分連續(xù)橫截面；若a2,...,ar-1不連續(xù)，不失一般性，不妨設(shè)a2,a3不連續(xù)，則a3=a2+x,（x≥2）,此時(shí)a2,a3一定屬于 β的兩個(gè)不相鄰單點(diǎn)核類，因此有a3β＞a2β+1，但由 αβα=α知，必有 a3β=i+2,a2β=i+1，即有 a3β=a2β+1，這與 a3β＞a2β+1矛盾，故a2,...,ar-1必為連續(xù)子鏈.

充分性：因?yàn)閍2＜,...,＜ar-1恰好是Xn的一個(gè)連續(xù)子鏈.

POCKn中的正則元.

注1設(shè)α∈POCKn，αβα=α,由α的標(biāo)準(zhǔn)表示可知若1≤||im（α）≤3,則α都是正則元.

易見POCKn中所有正則元構(gòu)成的集合構(gòu)成POCKn的一個(gè)子半群，我們記作Reg（POCKn）.為了敘述上的方便，在Reg（POCKn）上引入下面的二元關(guān)系，對(duì)任意α,β∈Reg（POCKn）定義：

（α,β）∈LM?im（α）=im（β）；（α,β）∈RK?ker（α）=ker（β）；（α,β）∈J?||im（α）=||im（β）；

則LM,RK,J都是Reg（POCKn）上的等價(jià)關(guān)系，易知LM?J,RK?J.

對(duì)0≤r≤n-1,記Jr=｛α∈Re g（POCKn）:|im（α）|=r｝,Ir=｛α∈Re g（POCKn）:|im（α）|≤r｝,則J0,J1,J2,…,Jn-1恰好是Reg（POCKn）的n個(gè)J-類，I0?I1?...?In-1且恰好是Reg（POCKn）的n個(gè)理想構(gòu)成的理想鏈，并且

注2根據(jù)Reg（POCKn）中元素的標(biāo)準(zhǔn)表示，可知頂端J-類Jn-1中有4個(gè)R-類:

以及4個(gè)LM-類：LM（i）=｛α∈Jn-1:im（α）=Xn｛i｝｝,i=1,2,3,4.

由此可知頂端共有16個(gè)元.我們考慮Jn-1中的一個(gè)子集A=｛｝ε1,ε2,ε3,ε4分別定義為：1ε1=2,kε1=k,（k≠1）.nε2=n,kε2=k+1,（k≠n）,1ε2=1.

定義2設(shè)α∈POCKn,?α∈Jr（1≤r≤n-2）,若α?POCKnJr,則稱α為不可分解元.

在研究中發(fā)現(xiàn)Reg（POCKn）中同層J-類有兩個(gè)不可分解元而且不能相互生成，為了證明的方便，我們對(duì)Jr（1≤r≤n-2）中的兩個(gè)不可分解元分別記為：

2　主要結(jié)果及其證明

情形2當(dāng)A為非單點(diǎn)集時(shí).即||A＞1.

（1）當(dāng)maxA=n時(shí)：

（2）當(dāng)maxA≠n時(shí)，設(shè)i=maxA,t=maxA｛i｝,1＜i≤n-1.

②當(dāng)a＜n時(shí),

情形1當(dāng)α為一一變換時(shí)：

Ⅰ.當(dāng)i＞1時(shí)：

Ⅱ.當(dāng)i≠n時(shí)：

情形1當(dāng)α為一一變換時(shí)：

①當(dāng)ar≤n-1時(shí):

情形2當(dāng)A1,A2不全為單點(diǎn)集時(shí).

（1）若A1為單點(diǎn)集，A2為非單點(diǎn)集時(shí).

①若t+1≠n時(shí)，

（2）若A1為非單點(diǎn)集，A2為單點(diǎn)集時(shí)：

①當(dāng)maxA2=n時(shí)，

當(dāng)t≠1時(shí).

（3）若A1為非單點(diǎn)集，A2為非單點(diǎn)集時(shí)：

推論1自然數(shù)n≥5時(shí)，有Reg（POCKn）=Jn-1?V,其中V如前所述.

引理5設(shè)自然數(shù)n≥5,則有Jn-1?A.其中A=｛ε1,ε2,ε3,ε4｝.ε1,ε2,ε3,ε4如前文（2）所定義.

證明由于頂端J-類Jn-1中共有16個(gè)元 ε1,ε2,ε3,ε4,e1,e2,e3,e4,e5,f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7以及 e1=ε1ε4ε3ε2. e2=ε4ε3ε2ε1,e3=ε2ε1ε4ε3,e4=ε2ε1ε4,e5=ε3ε2ε1ε4,f1=ε1ε4ε3,f2=ε1ε4,f3=ε2ε1,f4=ε3ε2ε1,f5=ε3ε2,f6=ε4ε3ε2, f7=ε4ε3.可知Jn-1?A.

由文獻(xiàn)［3］中引理7，易知Reg（POCKn）的任意生成集都必須覆蓋Jn-1中每個(gè)RK-類和每個(gè)LM-類，而Jn-1中共有4個(gè)LM-類和4個(gè)RK-類.因此我們得到，當(dāng)自然數(shù)n≥5時(shí),Jn-1的最少生成集的元素個(gè)數(shù)不少于4.由引理5，可得如下的推論：

推論2當(dāng)自然數(shù)n≥5時(shí)，Jn-1最少生成集的個(gè)數(shù)恰好為4.

定理的證明由推論1及推論2，再由||V=2n-5,知當(dāng)n≥5時(shí)，則rank（Reg（POCKn））=2n-1.

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On the Ranks of Certain Regular Subsemigroups ofPOCKn

ZHANG Xi-chenga，GAO Rong-haia,b
（a.School of Mathematics and Computer Science；b.The Editorial Board of the Journal, Guizhou Normal University,Guiyang 550001,China）

LetPOnbe the semigroup of all the order-preserving partial transformations onXn=｛1,2,…,n｝for n≥5.LetPOCKnbe subsemigroup consisting of kernel with continuous transversal inPOn.It is shown that the rank of regular subsemigroup inPOCKnis equal to2n-1.

order-preserving；continuous transversal；regular；rank

O152.7

A

1008-2794（2015）02-0096-07

2014-10-22

通訊聯(lián)系人：高榮海，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：半群代數(shù)理論，E-mail：gaorh1978@163.com.