完备Brouwerian格上矩阵方程的极大解问题
2018-05-21黄新宇
黄新宇,岳 芹
(皖西学院 金融与数学学院,安徽 六安 237012)
1 预备知识
讨论完备Brouwerian格上∧-→型矩阵方程极大解的存在问题。先给出相关概念。
定义1.1设(P,≤)是一个偏序集,a∈P,若对∀x∈P,只要x≥a,就有x=a,则称a是P的一个极大元。
定义1.2如果格L满足:对∀a,b∈L,满足a∧x≤b的最大元x存在,则称L为完备Brouwer格,记该最大元为a→b。
下面是一个Brouwer格的例子。
例1.1①设N为非负整数构成的集合,a,b∈N,定义a≤b当且仅当a|b,则(N,≤)是一个完备格,其中a∧b=g.c.d{a,b},a∨b=l.c.m{a,b},g.c.d与l.c.m分别表示a与b的最大公因子与最小公倍数。再定义a→b=l.c.m{x∈N:a∧x≤b},则L=(N,∧,∨,≤)是一个Brouwer格,0与1分别是L的最大元与最小元。



下面所讨论的格L,如无特殊说明,均指完备Brouwer格L。
L上的∧-→型矩阵方程有以下三种基本类型②:
第一类:已知A=(a1,a2,…,an),b∈L,确定X=(x1,x2,…,xn)T使
A*X=b
(1.1)
成立。记χ°={X:A*X=b}。
第二类:已知A=(aij)m×n,B=(b1,b2,…,bm)T,确定X=(x1,x2,…,xn)T使
A*X=B
(1.2)
成立。记χ1= {X:A*X=B}。
第三类:已知A=(aij)m×n,B=(bik)m×r,确定X=(xjk)n×r使
A*X=B
(1.3)
成立。记χ2= {X:A*X=B}。
2 三类方程有解的充要条件及其它们之间的关系
引理2.1[1]方程(1.1)有解,即χ°≠φ当且仅当AT°b∈χ°,且对∀x∈χ°,x≥AT°b。这里AT°b=(a1∧b,a2∧b,…,an∧b)。
为了引入下面的引理,先引入一个记号。






证明:(1)显然成立,下证(2)。
充分性显然,仅证必要性






方程(1.3)等价于r个无关的方程[4]
A*(x1k,x2k,…,xnk)T=(b1k,b2k,…,bmk)T,
k=1,2,…,r


证明:显然。
3 极大解的存在情况
我们已经在有解的情况下,给出了L上∧-→型矩阵方程的最小解的表达式,如果对方程的每一个解还能找到一个大于等于它的极大解,则方程的整个解集便可完全确定。但下面这个例子说明了L上∧-→型矩阵方程的解集即使非空,对于方程的每一个解也不一定能找到一个大于等于它的极大解。
例3.1设L是如例1.1中的完备Brouwerian格,A=(0,0),b=3,则对方程(1.1)的每个解X,并不都能找到一个极大解X*,使得X*≥X。
证明:显然X=(6,9)T是方程(1.1)的解。假设存在极大解X*=(x1,x2)T,使得X*≥X,则有 (0→x1)∧(0→x2)=3,所以x1=3a,x2=3b,其中a,b为自然数,且(a,b)=1。……
