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Semianillo con estructura isomorfa aditiva y multiplicativa

¿Existe un semianillo $(R,+,\cdot)$ (como un anillo, pero no debe haber inversos aditivos y el $0$ es multiplicativamente absorbente por axioma) con estructuras isomorfas aditivas y multiplicativas? Esto significa que debe haber un isomorfismo monoide

$$\varphi:(R,+)\longleftrightarrow(R,\cdot).$$

Lo primero que noté es que debe haber un elemento absorbente para la adición, llamémoslo $\omega=\varphi^{-1}(0)$ . Siguen muchos más elementos "extraños", por ejemplo $\varphi^{-1}(\omega)$ etc. Como la suma y la multiplicación son tan similares, la multiplicación es automáticamente conmutativa y tiene un elemento de identidad $1$ . Pero esto es esencialmente hasta donde llegué.


Si la respuesta a la pregunta anterior es "Sí", entonces sería muy interesante ver si también $\Bbb N$ puede extenderse a dicho semianillo.

Obsérvese que cualquier número natural $n$ puede representarse como una suma de dos números naturales en exactamente $\lceil (n+1)/2\rceil$ formas. Así que para cualquier $n\in\Bbb N$ hay a lo sumo dos números naturales que pueden representarse exactamente en $n$ diferentes formas como suma de otros dos números naturales. Pero hay infinitos números que se pueden escribir como producto de dos números naturales exactamente $n$ formas. Esto significa que esta extensión de $\Bbb N$ debe contener muchos elementos adicionales.

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Consideremos el semirremolino tropical, equivalentemente el álgebra min-plus.

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@Wuestenfux Ok, he buscado Semianillos tropicales pero estoy un poco confundido. Según leo, la suma es idempotente, la multiplicación no. Parece que la suma y la multiplicación no inducen a los monoides isomorfos, ¿no?

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Sobre la ampliación $\mathbb{N}$ ¿quieres que se conserve sólo la suma o también la multiplicación?

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Guy Puntos 465

He aquí un ejemplo: $\left(\left[0,1\right],\max,\min\right)$ , es decir, el semirremolque max-min.

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De forma más general, cualquier red distributiva $L$ equipado con un isomorfismo $\varphi:L^{op} \rightarrow L$ tiene esta propiedad. Por ejemplo, si $L$ es un álgebra booleana, entonces podemos tomar $\varphi$ para ser la negación.

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badjohn Puntos 1

Con "debe ser no", ¿se refiere a que está realmente prohibido o simplemente no es necesario? Si está prohibido, entonces hay un problema con el 0.

Estaba trabajando en algunos ejemplos sencillos pero Guy se me adelantó en uno de ellos.

El semianillo trivial con un elemento parecería calificar.

Al igual que el ejemplo de dos elementos de Guy, ambas operaciones pueden ser min. En este caso 0 es tanto la identidad aditiva como la multiplicativa.

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Gracias. Por supuesto que hay puede sean inversos aditivos. Lo he cambiado. Sin embargo, puedes pensar en un ejemplo que extienda $\Bbb N$ ?

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@badjohn Sólo quiero hacer notar que mi ejemplo no es de dos elementos, sino de todo el intervalo $\left[0,1\right]$ (aunque se podría restringir a $\left\{0,1\right\}$ )

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@Guy Lo siento, he leído tu respuesta demasiado rápido y la he confundido con la de mi bloc de notas.

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