En matemáticas, un semigrupo nulo (también llamado semigrupo cero) es un semigrupo con un elemento absorbente, llamado cero, en el que el producto de dos elementos cualesquiera es cero.[1] Si cada elemento de un semigrupo es un cero izquierdo, entonces el semigrupo se llama semigrupo nulo izquierdo; un semigrupo nulo derecho se define de manera análoga.[2] Según Clifford y Preston, "a pesar de su trivialidad, estos semigrupos surgen de forma natural en varias investigaciones".[1]
Sea S un semigrupo cuyo elemento nulo designaremos por 0. Entonces llamamos semigrupo nulo a S si xy = 0 para todo x e y en S.
Sea S = {0, a, b, c} el conjunto generador de un semigrupo nulo. Entonces la tabla de Cayley de S es:
0 | a | b | c | |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
a | 0 | 0 | 0 | 0 |
b | 0 | 0 | 0 | 0 |
c | 0 | 0 | 0 | 0 |
Un semigrupo en el que cada elemento es un cero izquierdo (es decir, un elemento absorbente por la izquierda) se llama semigrupo nulo izquierdo . Por tanto, un semigrupo S es un semigrupo nulo izquierdo si xy = x para todo x e y en S.
Sea S = {a, b, c} un semigrupo nulo izquierdo. Entonces la tabla de Cayley para S es la siguiente:
a | b | c | |
---|---|---|---|
a | a | a | a |
b | b | b | b |
c | c | c | c |
Un semigrupo en el que cada elemento es un cero derecho (es decir, un elemento absorbente por la derecha) se llama semigrupo nulo derecho. Por tanto, un semigrupo S es un semigrupo nulo derecho si xy = y para todo x e y en S.
Sea S = {a, b, c} un semigrupo nulo derecho. Entonces la tabla de Cayley para S es la siguiente:
a | b | c | |
---|---|---|---|
a | a | b | c |
b | a | b | c |
c | a | b | c |
Los semigrupos nulos (izquierdos o derechos) no triviales no pueden contener elemento neutro. De esto se deduce que el único monoide nulo es el trivial.
La clase de semigrupos nulos es:
De esto deducimos que la clase de semigrupos nulos (tanto izquierdos y derechos) es una variedad de álgebra universal y por tanto una variedad de semigrupos finitos. La variedad de semigrupos nulos finitos está definida por la identidad ab = cd.