有补格(complemented lattice)亦称有余格,是一种特殊的有界格,在有界格〈L,≤〉中,对于L中的任意元素a,如果存在b∈L,使得a+b=1,a·b=0,则称元素b是元素a的补元。如果一个有界格的每个元素都至少存在一个补元,则此格称为有补格。补元是对称的,如果a是b的补元,则b也是a的补元,也可以说,a和b这两个元素是互补的,对于任一元素a∈A,可以存在多个补元,也可以不存在补元1。

基本介绍设是有界格,a,b是L中的两个元,若a∨b=1,a∧b=0,则称a是b的补元或b是a的补元,或称a和b互为补元2。

一般地说,有界格中的元素不一定有补元,一个元素有补元也不必是唯一的。例如图1所示的格中,a没有补元,b有两个补元,它们是d和c。

在图2所示的格中,每个元素有且仅有一个补元,其中a和a',b和b',c和c',0和1是四对互补的元素。

显然,在有界格中,0是1的唯一补元,1是0的唯一补元。

有补格在一个有界格中,如果每个元素都至少有一个补元,则称此格为有补格(Complemented Lattice)。对于任一元素a∈A,可以存在多个补元,也可以不存在补元。例如,在上图所示的有界格中,因为d∨c=1和d∧c=0,所以d和c是互补的,但b没有补元,而a和d都是e的补元2。

【例1】图4所示的格是有补格,其中a和b,a和d, c和b, c和d是四对互补的元素,图5所示的格也是有补格,其中a,b,c, d四个元素中任意两个都是互补元2。

相关定理定理1设是有界格且是分配格,a∈L,若a在L中有补元,则必是唯一的。

证明若b和c都是a在L中的补元,则有avb=1,a∧b=0,a∨c=1,a∧c= 0。

由于b=c,所以a的补元唯一。

因此,有补分配格中毎一个元素有且只有一个补元,于是,若是有补分配格,是它透导的代数系统,则可在L中定义一种“补”的一元送算"-",对L中的任意一个元素a, 表示a的补元,这样由有补分配格秀导的代数系统也记为或,其中0, 1分别是最小元和最大元。

定理2 设是有补分配格诱导的代数系统,则对a,b∈L有 =a,

证明 由补元的定义可知, a和 是互补的,就是说 的补元是a,所以 =a,由

(a∨b)∨()=((a∨b)∨)∧((a∨b)∨)

= (b∨(a∨))∧(a∨(b∨)=(b∨1)∧(a∨1)=1∧1= 1

(a∨b)∧()=(a∧())∨(b∧())=((a∧)∧)∨((b∧)∧)

= (0∧ )∨(0∧)=0∨0=0

可知a∨b的补元位,因为有补分配格中任一元素的补元是唯一的, 所以

同理可证

定义 有补分配格称为布尔格2。

本词条内容贡献者为:

孙和军 - 副教授 - 南京理工大学