环中幂等元的积与差的n-强Drazin逆
2021-11-19魏玉洁邹红林
魏玉洁,邹红林
(湖北师范大学 数学与统计学院,湖北 黄石 435002)
1 引言与预备引理
设R是有单位元的结合环。N(R)表示R上所有幂零元组成的集合。令comm(a){x∈R|ax=xa},comm2(a){x∈R|yx=xy,∀y∈comm(a)}.
为了读者的方便,我们先介绍相关概念。
定义1[8]设a∈R.若存在x∈R满足下列条件:
xax=x,ax=xa,a-a2x∈N(R)
则称x是a的Drazin逆,记为x=aD.若x存在,则它一定唯一。RD表示R中所有Drazin可逆的元素组成的集合。
定义2[1]设n∈,a∈R.若存在x∈R满足下列条件:
xax=x,ax=xa,an-ax∈N(R)
则称x是a的n-强Drazin逆,记为x=ansD.若x存在,则它一定唯一。RnsD表示R中所有n-强Drazin可逆的元素组成的集合。特别地,当n=1时,称x是a的强Drazin逆。记为x=a1sD=asD.用RsD表示R中所有强Drazin可逆的元素组成的集合。
关于n-强Drazin逆,文献[9]中有以下结论,本文直接以引理的形式给出。
引理1[9]设n∈,则a∈RnsD当且仅当a-an+1∈N(R).
引理2[9]设n∈,若a∈RnsD,则a∈RD且aD=ansD.
根据引理2和文献[8]中的定理1可知:设a∈RnsD.若ab=ba,则ansDb=bansD,即ansD∈comm2(a).
引理3 1) 设n∈,a,b∈R使得ab=0,则a,b∈RnsD⟺a+b∈RnsD.
2) 设n∈,a,b∈R使得ab=ba=0,则a,b∈RnsD⟺a+b∈RnsD.此时
(a+b)nsD=ansD+bnsD.
引理4[9]设a,b∈RnsD,且ab=ba,则ab∈RnsD且(ab)nsD=bnsDansD.
由引理2知,(ab)nsD=(ab)D,再结合文献[10]的引理2 :(ab)D=bDaD=aDbD,所以有,
(ab)nsD=aDbD=ansDbnsD.
引理5[9]若a,b∈R,n∈,则ab∈RnsD⟺ba∈RnsD,此时,(ba)nsD=b((ab)nsD)2a.
(ap+b(1-p))nsD=ansDp+bnsD(1-P).
证明 因为p2=p,所以p∈RnsD且pnsD=p.已知ap=pa,bp=pb,由引理4得,
ap∈RnsD且(ap)nsD=ansDP,
b(1-p)∈RnsD且(b(1-p))nsD=bnsD(1-p).
因为ap·b(1-p)=b(1-p)·ap=0,结合引理3 2)得,
ap+b(1-p)∈RnsD,(ap+b(1-p))nsD=ansDp+bnsD(1-p)
引理7[9]若a,b∈R,n∈,则1-ab∈RnsD⟺1-ba∈RnsD.
2 主要结果
设p,q是环R中任意两个幂等元,这一节我们将给出(p-q)2,pq,-(pq-qp)2,(pq+qp)2,pq+qp和pq-qp有n-强Drazin逆的一些条件。
定理1 设p,q是环R中任意的两个幂等元,则下列命题彼此等价:
二是要学习和实践马克思主义关于坚守人民立场的思想。学习这一思想的现实意义在于增强“共产党人不忘初心、牢记使命的自觉担当”,明确践履“理论自信”的归宿。
1) 1-pq∈RnsD2) 1-pqp∈RnsD3)p-pqp∈RnsD4)p-pq∈RnsD,
5)p-qp∈RnsD6) 1-qp∈RnsD7) 1-qpq∈RnsD8)q-qpq∈RnsD,
9)q-qp∈RnsD10)q-pq∈RnsD.
证明 由引理7可知,1)和6)等价.这里只须证1)~5)等价。
1)⟺2) 由引理7得,1-pq=1-p(pq)∈RnsD⟺1-(pq)p=1-pqp∈RnsD.
2)⟹3) 设1-pqp∈RnsD,因为p2=p,所以p∈RnsD且pnsD=p.又因为p(1-pqp)=(1-pqp)p,根据引理4得,p-pqp∈RnsD.
3)⟹2) 假设p-pqp∈RnsD,令a=p-pqp,b=1,显然有a,b∈RnsD且ap=pa,bp=pb,结合引理6得:ap+b(1-p)=1-pqp∈RnsD.
3)⟺4) 因为p-pq=p(1-pq),p-pqp=(1-pq)p,由引理5得,
(1-pq)p∈RnsD⟺p(1-pq)∈RnsD,即p-pqp∈RnsD⟺p-pq∈RnsD.
4)⟺5) 根据引理5可知,p-pq=p(1-q)∈RnsD⟺(1-q)p=p-qp∈RnsD.
如果将定理1中的p,q分别用(1-p),(1-q)代……
