子布爾代數

子布爾代數

子布爾代數(subalgebra of a Boolean algebra)是布爾代數的子代數,結構〈A,+A,·A,′A,0A,1A〉是布爾代數〈B,+B,·B,′B,0B,1B〉的子代數,是指A⊆B,0A=0B,1A=1B,運算+A,·A,′A是運算+B,·B,′B限制到A且A在運算+A,·A,′A下封閉。設B=〈B,+,·,′,0,1〉是布爾代數,S⊆B,B必有子代數,其論域包含S(例如B本身就是),對B的一切其論域包含S的子代數作交集,可得B的子代數B0,稱為其論域包含S的最小子布爾代數。

基本介紹

  • 中文名:子布爾代數
  • 外文名:subalgebra of a Boolean algebra
  • 所屬學科:數學(布爾代數)
  • 簡介布爾代數的子代數
基本介紹,例題解析,

基本介紹

定理1 設(B,∨,∧,﹣,0,1)是一個布爾代數,S⊆B。如果S含有元素0和1,並且在運算∨、∧和﹣下封閉,則(S,∨,∧,﹣,0,1)是一個布爾代數。
證明 由於S⊆B,0,1∈S且S在運算∨,∧和﹣下封閉,所以,如果a∈S,則
∈S,於是Huntington公理中的(3)和(4)顯然在S中成立;又交換律和分配律是繼承的,所以(S,∨,∧,﹣,0,1)是一個布爾代數。
由此,有如下定義:
子布爾代數 設(B,∨,∧,﹣,0,1)是一個布爾代數,s⊆B。如果S含有元素0和1,並且在運算∨,∧和﹣下封閉,則稱(S,∨,∧,﹣,0,1)是(B,∨,∧,﹣,0,1)的子布爾代數。
實際中,驗證B的一個非空子集S是否是子布爾代數,不需要按定義進行,只須驗證該子集對運算{∨,﹣}或{∧,﹣}封閉就可以了。這是因為若S≠∅且S對運算{∨,﹣}封閉,則存在a∈S,所以
∈S,1=a∨
∈S,0=
∈S,且對∀a,b∈S,有
故S是B的子布爾代數。

例題解析

例1 (1)對任何布爾代數(B,∨,∧,﹣,0,1)恆有子布爾代數(B,∨,∧,﹣,0,1)和({0,1},∨,∧,﹣,0,1),它們被稱為(B,∨,∧,﹣,0,1)的平凡子布爾代數。
(2)考察圖1所示的布爾代數(B,∨,∧,﹣,0,1)。
圖1圖1
1)S1={a,f,0,1},S2={b,e,0,1}。由於S1、S2都含有0和1,且均對運算∨,∧和封閉,所以(S1,∨,∧,﹣,0,1)、(S2,∨,∧,﹣,0,1)均是(B,∨,∧,﹣,0,1)的子布爾代數。
2)S3={a,e,c,1},S4={e,c,f,0}。由於S3不含0,S4不含1,所以它們都不是(B,∨,∧,﹣,0,1)的子布爾代數,但它們本身都構成布爾代數。
3)S5={a,c,0,1}對運算﹣不封閉(因為
),所以S5不能構成(B,∨,∧,﹣,0,1)的子布爾代數。

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