Teorema lui Spielrain este una dintre teoremele centrale din teoria mulțimilor ordonate , formulată și demonstrată pentru prima dată de matematicianul polonez Edward Spielrain în 1930.
Orice relație de ordine parțială dată pe o mulțime poate fi extinsă la o relație de ordine liniară .
Demonstrarea teoremei se bazează pe aplicarea axiomei de alegere ( lema Kuratowski-Zorn ).
Ben Dusnik și B. W. Miller au demonstrat că fiecare relație de ordine parțială este intersecția relațiilor de ordine liniară care o conțin.
Generalizările teoremei lui Spielrain în cazul în care relațiile de ordine parțială și relațiile de ordine liniară care le extind sunt în concordanță cu operațiile algebrice ale grupurilor , inelelor și altor sisteme algebrice pe care sunt date aceste relații, au fost luate în considerare de matematicianul maghiar Laszlo Fuchs . . În special, teorema lui Fuchs afirmă că un ordin de grup parțial poate fi extins la un ordin de grup liniar dacă și numai dacă îndeplinește următoarea condiție:
pentru fiecare set finit de elemente din ( ) se pot alege semne ( sau ) astfel încât
Aici
este un subsemigrup invariant generat de elemente , este un con de raport pozitiv .Ordinea parțială a unui grup abelian poate fi extinsă la o ordine liniară dacă și numai dacă este lipsită de torsiune, adică toate elementele sale, cu excepția ordinii infinite neutre .
Teorema Dushnik-Miller în acest caz este generalizată după cum urmează: o ordine parțială a unui grup este o intersecție de ordine liniare dacă și numai dacă rezultă că pentru fiecare mulțime finită de elemente din ( ) există astfel de semne adecvate ( sau ) încât
O ordine parțială a unui grup abelian este o intersecție de ordine liniare dacă și numai dacă este izolat, adică din pentru un număr natural urmează .
Orice relație de ordine parțială dată pe un spațiu vectorial și compatibilă cu structura acestuia poate fi extinsă la o relație de ordine liniară consistentă.