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  <journal-meta>
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    apm
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   <journal-title-group>
    <journal-title>
     Advances in Pure Mathematics
    </journal-title>
   </journal-title-group>
   <issn pub-type="epub">
    2160-0368
   </issn>
   <issn publication-format="print">
    2160-0384
   </issn>
   <publisher>
    <publisher-name>
     Scientific Research Publishing
    </publisher-name>
   </publisher>
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  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="doi">
    10.4236/apm.2024.149040
   </article-id>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">
    apm-136174
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    <subj-group subj-group-type="heading">
     <subject>
      Articles
     </subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="Discipline-v2">
     <subject>
      Physics 
     </subject>
     <subject>
       Mathematics
     </subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    The Construction and Analysis of Linear Ring Spaces
   </title-group>
   <contrib-group>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Daniel A.
      </surname>
      <given-names>
       Jaffa
      </given-names>
     </name>
    </contrib>
   </contrib-group> 
   <aff id="affnull">
    <addr-line>
     aAmerican Community School, Beirut, Lebanon
    </addr-line> 
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   <pub-date pub-type="epub">
    <day>
     12
    </day> 
    <month>
     09
    </month>
    <year>
     2024
    </year>
   </pub-date> 
   <volume>
    14
   </volume> 
   <issue>
    09
   </issue>
   <fpage>
    759
   </fpage>
   <lpage>
    767
   </lpage>
   <history>
    <date date-type="received">
     <day>
      18,
     </day>
     <month>
      August
     </month>
     <year>
      2024
     </year>
    </date>
    <date date-type="published">
     <day>
      21,
     </day>
     <month>
      August
     </month>
     <year>
      2024
     </year> 
    </date> 
    <date date-type="accepted">
     <day>
      21,
     </day>
     <month>
      September
     </month>
     <year>
      2024
     </year> 
    </date>
   </history>
   <permissions>
    <copyright-statement>
     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
    </copyright-statement>
    <copyright-year>
     2014
    </copyright-year>
    <license>
     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
     </license-p>
    </license>
   </permissions>
   <abstract>
    This paper proposes the novel algebraic structure of a linear ring space. A linear ring space is an order triad consisting of two rings, and a linear map between the two rings. The definition of quasi-linearity is discussed, in addition to the examination of properties and classifications of linear ring spaces. Particularly, the ring of holomorphic functions on a region of the complex plane is examined, and the manner in which it generates an iterated linear ring space under the complex derivative operator. This notion is then generalized to all rings with nth order linear and surjective operators. Basic operator theory regarding the classifications of linear ring maps is also covered.
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Ring Theory
    </kwd> 
    <kwd>
      Group Theory
    </kwd> 
    <kwd>
      Commutative Algebra
    </kwd> 
    <kwd>
      Operator Theory
    </kwd> 
    <kwd>
      Holomorphic Functions
    </kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>The discovery of ring morphisms by Camille Jordan in 1870 enabled the establishment of comparability in the behavior of binary operators within algebraic structures. However, such morphisms seldom establish a similarity in the elements of each ring, rather, a similarity in structural behavior. This notion provides a basis for the proposition and construction of a further algebraic structure, which establishes a correlation between the elements of two rings through a linear map. Such a structure shall be referred to as a linear ring space.</p>
   <p>This paper proposes the aforementioned algebraic structure, whilst examining various properties and particular examples of linear ring spaces. Specifically, this paper will cover the classification of linear ring spaces that possess certain properties, with an emphasis on the ring of holomorphic functions, and the iterated linear ring space generated by said ring.</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>2. Preliminaries</title>
   <p>Definition 2.1. A ring is a set, often denoted throughout the paper by X, with two binary operations, addition ( 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ⊕ 
     </mo> 
    </math>) and multiplication ( 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ⊗ 
     </mo> 
    </math>), such that 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⊕ 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> forms an abelian group and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⊗ 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> forms a semigroup. The two aforementioned binary operations are connected through the distributive laws present within the ring axioms (see <xref ref-type="bibr" rid="scirp.136174-1">
     [1]
    </xref>, chapter I). The ring axioms are as follows:</p>
   <p>1) Closed and Commutative Addition: 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>2) Associative Addition: 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>3) Additive Identity: 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∃ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msub> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> s.t. 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>4) Additive Inverse: 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∃ 
      </mo> 
      <mtext>
          
      </mtext> 
      <msup> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msup> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> s.t. 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>5) Closed and Associative Multiplication: 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>6) Distributive Laws: 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          z 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        z 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>If 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⊗ 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is an abelian semigroup, then 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         〈 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⊕ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⊗ 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         〉 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is said to be a commutative ring. A ring with multiplicative inverses for all non-zero elements is referred to as a division ring (see <xref ref-type="bibr" rid="scirp.136174-2">
     [2]
    </xref>, chapter VII). Moreover, a ring with a unique multiplicative identity is referred to as a ring with identity. Commutative division rings with identity are fields.</p>
   <p>Throughout this paper, the term ring refers to a ring with identity, unless otherwise stated. Additionally, the notation 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         〈 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⊕ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⊗ 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         〉 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> will be condensed into X when referring to a ring with implied or evident binary operations that need not explicit definition.</p>
   <p>Definition 2.2. Let X be a ring that need not have identity, and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℳ 
     </mi> 
    </math> an arbitrary set. The set 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℳ 
     </mi> 
    </math> forms an X-module, denoted throughout the paper by 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          ℳ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo> 
        </mo> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, if there exists a binary addition operation ( 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ⊕ 
     </mo> 
    </math>) on 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℳ 
     </mi> 
    </math> such that 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          ℳ 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⊕ 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> forms an abelian group. Furthermore, there must exist an action map of X on 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℳ 
     </mi> 
    </math>, that functions as a multiplication operation, which adheres to the following axioms:</p>
   <p>1) 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℳ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>2) 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℳ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>3) 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℳ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>4) 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </msub> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        m 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℳ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Note that axiom 4 is only imposed if X is a ring with identity, otherwise, the axiom is negated in the definition of a module. Additionally, the above axioms define a left X-module, however, the definition of a right X-module is comparable, with multiplication by elements in X on the right. If X is a commutative ring, then the above definition describes a generalized X-module.</p>
   <p>It is crucial to note that the action map is defined as 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        μ 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
      <mo>
        × 
      </mo> 
      <mi>
        ℳ 
      </mi> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        ℳ 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, indicating that the set 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℳ 
     </mi> 
    </math> must be closed under X-scalar multiplication (see <xref ref-type="bibr" rid="scirp.136174-3">
     [3]
    </xref>, subsection 0.3).</p>
  </sec><sec id="s3">
   <title>3. Relatively and Absolutely Linear Ring Spaces</title>
   <p>Definition 3.1. Let X and Y be two arbitrary rings, and let 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ℒ 
      </mi> 
      <mo>
        : 
      </mo> 
      <mo> 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
      <mo>
        → 
      </mo> 
      <mi>
        Y 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> be a map between the two rings. The map 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℒ 
     </mi> 
    </math> is said to be a quasi-linear map between the two rings if 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mo>
        ∀ 
      </mo> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        y 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ℒ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        ℒ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mi>
        ℒ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        Y 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. Whilst an absolutely linear operator must be closed under scalar field multiplication, the above definition of a quasi-linear map negates this property. Note that throughout this paper, the use of the term linear in reference to such maps truly refers to the term quasi-linear.</p>
   <p>Definition 3.2. Let X and Y be two arbitrary rings. If there exists a linear map 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℒ 
     </mi> 
    </math> between these two rings, then X and Y are relatively linear rings under 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℒ 
     </mi> 
    </math>. Note that if X is relatively linear to Y, this does not necessarily imply that the converse holds true.</p>
   <p>Definition 3.3. Let X and Y be two relatively linear rings with respect to the quasi-linear map 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       ℒ 
     </mi> 
    </math>. The order triad 
    <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         〈 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         〉 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> consisting of two relatively linear rings, and the linear map between the two rings forms a linear ring space, particularly, a relatively linear ring space.</p>
   <p>To further comprehend the notion of relatively linear ring spaces, it is crucial to establish the definition of an absolutely linear ring space. As will be demonstrated further within this section, relatively linear ring spaces function as generalizations of absolutely linear ring spaces.</p>
   <sec id="s3_1">
    <title>3.1. Absolutely Linear Ring Spaces</title>
    <p>Definition 3.4. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℒ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> be a linear ring space, and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math> an arbitrary ring of scalars. 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℒ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is said to be a left linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math> if 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∀ 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℛ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. Similarly, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℒ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is said to be a right linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math> if 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∀ 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℛ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. If 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math> is a commutative ring, and either of the statements above hold true, then 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℒ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is an absolutely linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>, and X is absolutely linear to Y under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>.</p>
    <p>Theorem 3.1. For commutative, relatively linear rings X and Y, paired with the linear operator 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math>, and arbitrary scalar ring 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>, if 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℒ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is a left linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>, then 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℛ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℛ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> form left 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>-modules. Similarly, if 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℒ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is a right linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>, then 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℛ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℛ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> form right 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>-modules.</p>
    <p>Proof. The above theorem shall be proven for the left module case, as the proof for the further cases follows. Let X and Y be relatively linear commutative rings with respect to the linear map 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math>, and let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math> be an arbitrary scalar ring. In order for the linear ring space 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℒ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> to be left linear under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∀ 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℛ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Given that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo> 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, and that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, it must hold that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, which indicates that X is closed under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>-scalar multiplication. Moreover, noting that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∀ 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, it additionally holds that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, which further implies that, similar to X, Y is closed under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>-scalar multiplication.</p>
    <p>The module axioms follow as a result of the addition and multiplication binary operations in 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>, and the closure of X and Y under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℛ 
      </mi> 
     </math>-scalar multiplication. ∎</p>
    <p>Example. Consider the ring of real, single-variable, globally differentiable functions, denoted by 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="fraktur">
        D 
      </mi> 
     </math>. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
       <mi mathvariant="fraktur">
         D 
       </mi> 
       <mo>
         ′ 
       </mo> 
      </msup> 
     </math> denote the ring of derivatives of the elements in 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="fraktur">
        D 
      </mi> 
     </math>, and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> the single-variable, real derivative operator.</p>
    <p>The linear ring space 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi mathvariant="fraktur">
           D 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi mathvariant="fraktur">
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ′ 
          </mo> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is absolutely linear under the real field, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </math>. This stems from the derivative being an absolutely linear operator under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </math>, and the closure of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="fraktur">
        D 
      </mi> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
       <mi mathvariant="fraktur">
         D 
       </mi> 
       <mo>
         ′ 
       </mo> 
      </msup> 
     </math> under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </math>. It can also be verified that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi mathvariant="fraktur">
           D 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℝ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi mathvariant="fraktur">
            D 
          </mi> 
          <mo>
            ′ 
          </mo> 
         </msup> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℝ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> are both 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℝ 
      </mi> 
     </math>-modules, however, the proof has been omitted due to its triviality.</p>
   </sec>
   <sec id="s3_2">
    <title>3.2. Relatively Linear Ring Spaces</title>
    <p>Absolutely linear ring spaces contain linear operators that map between two rings that are closed under a certain scalar ring, as previously discussed. Relatively linear ring spaces generalize this notion to form the broader algebraic structure of linear ring spaces.</p>
    <p>Definition 3.5. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℒ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> be a linear ring space. The rings X and Y form a relatively linear ring space under the map 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math>, if 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∀ 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. If such a property holds, then X is relatively linear to Y.</p>
    <p>By definition 3.5, it is evident that relatively linear ring spaces function as further abstractions of absolutely linear ring spaces.</p>
    <p>Theorem 3.2. If X and Y are two rings with homomorphism 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ϕ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, then 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ϕ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> forms a relatively linear ring space. i.e. If 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mo>
         ≅ 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mo>
         ⇒ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is relatively linear to Y.</p>
    <p>Proof. Given that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ϕ 
      </mi> 
     </math> is a homomorphism, it holds that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ϕ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ϕ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         ϕ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∀ 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. This structure preserving property of homomorphisms is exactly the property of linear maps stated in definition 3.1, necessary for the establishment of relative linearity between rings. Hence, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ϕ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is a relatively linear ring space. ∎</p>
    <p>Corollary. If 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ϕ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is an isomorphism, i.e. if X is isomorphic to Y, then X is relatively linear to Y, and Y is relatively linear to X. To restate this, both 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ϕ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ϕ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> are relatively linear ring spaces. This is a direct result of the notion that the inverse of an isomorphism exists and is also an isomorphism.</p>
    <p>All homomorphic rings are relatively linear, however, the converse does not necessarily hold true. Linear ring spaces, as such, function as generalizations of homomorphic rings, establishing a correspondence between the elements of distinct rings (see <xref ref-type="bibr" rid="scirp.136174-4">
      [4]
     </xref>, chapter 5).</p>
    <p>Proposition. Every ring is relatively linear to itself with respect to the identity map, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℐ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo> 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ↦ 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. Additionally, all rings are absolutely linear to themselves, under themselves, with respect to the identity map. Theorem 3.1 is demonstrated by the fact that all rings form both left and right modules over themselves. Hence, for all rings X, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℐ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is always an absolutely linear ring space under X.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s4">
   <title>4. Iterated Linear Ring Spaces</title>
   <p>This section discusses the ring of holomorphic functions within a region of the complex plane, and the iterated linear ring space generated by said ring. This concrete example will be utilized in order to establish a generalized definition of iterated linear ring spaces generated by a particular parent ring.</p>
   <sec id="s4_1">
    <title>4.1. Linear Ring Space of Holomorphic Functions</title>
    <p>Recall that all holomorphic complex valued functions are infinitely complex differentiable, and that the sum, product, and quotient of two holomorphic functions is also holomorphic (see <xref ref-type="bibr" rid="scirp.136174-5">
      [5]
     </xref>).</p>
    <p>Lemma 4.1. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           → 
         </mo> 
         <mi>
           ℂ 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
           is 
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
           holomorphic 
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
           on 
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, where 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         Ω 
       </mi> 
       <mo>
         ⊆ 
       </mo> 
       <mi>
         ℂ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> is a region of the complex plane. 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> forms a field.</p>
    <p>Proof. As previously established, the sum, product, difference, and quotient of holomorphic functions is also holomorphic, as per the complex derivative rules. Therefore, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is closed under addition and multiplication, and the set contains both additive and multiplicative inverses (with the exception of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>), as per its closure under differences and quotients.</p>
    <p>The zero function behaves as the additive identity, as it is holomorphic over the entire complex plane, hence 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> for every Ω. Similarly, the function 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> is in fact holomorphic, and resultantly functions as the multiplicative identity for 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Furthermore, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> adopts the commutative and associative laws for addition and multiplication from the complex field, as both fields behave in a comparable manner, also adopting the distributive laws, as a result. It has thus been established that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is a commutative division ring with identity, and, as per definition 2.1, a field. ∎</p>
    <p>Lemma 4.2. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> denote the complex derivative operator, and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ℌ 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> the set of derivatives of elements in 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ℌ 
          </mi> 
          <mo>
            ˜ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> forms an absolutely linear ring space under the set of complex numbers.</p>
    <p>Proof. By lemma 4.1, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is a commutative ring, and, by a similar proof that has been omitted, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ℌ 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> also forms a commutative ring. The complex derivative operator is linear, as per the definition of linearity noted in definition 3.1. Moreover, the ring of holomorphic functions is closed under scalar multiplication by elements of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℂ 
      </mi> 
     </math>, and the derivative operator is absolutely linear with respect to said scaling.</p>
    <p>Let f and g be two arbitrary elements of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, with 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         β 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℂ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. By the linearity of the derivative operator under complex scaling, it must hold that:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ℌ 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>which indicates that:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ℌ 
          </mi> 
          <mo>
            ˜ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           ⇒ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ℌ 
          </mi> 
          <mo>
            ˜ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
           and 
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ℌ 
          </mi> 
          <mo>
            ˜ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           ∀ 
         </mo> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
           and 
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           ℂ 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math></p>
    <p>This implies that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ℌ 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is closed under complex scalar multiplication. Also note that the commutative nature of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ℌ 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℂ 
      </mi> 
     </math> enables 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          ℌ 
        </mi> 
        <mo>
          ˜ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> to be closed under left and right 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℂ 
      </mi> 
     </math>-scaling. Hence, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            ℌ 
          </mi> 
          <mo>
            ˜ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> forms an absolutely linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℂ 
      </mi> 
     </math>. ∎</p>
    <p>Lemma 4.3. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> denote the set of nth derivatives of elements in 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <msup> 
          <mi>
            z 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> the nth order complex derivative operator. 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ℌ 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> forms an absolutely linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℂ 
      </mi> 
     </math> for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Proof. This proof shall be completed through induction. The proof for the base case of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> is presented above in lemma 4.2. Suppose that for 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ℌ 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mi>
              k 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> forms an absolutely linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℂ 
      </mi> 
     </math>, i.e.:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <msup> 
          <mi>
            z 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <msup> 
          <mi>
            z 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         β 
       </mi> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <msup> 
          <mi>
            z 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          [ 
        </mo> 
        <mi>
          g 
        </mi> 
        <mo>
          ] 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mo>
         ∀ 
       </mo> 
       <mi>
         f 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
         and 
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         β 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℂ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>For 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mrow> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mi>
             f 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                d 
              </mtext> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <msup> 
              <mi>
                z 
              </mi> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mi>
               f 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               β 
             </mi> 
             <mi>
               g 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                d 
              </mtext> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <msup> 
              <mi>
                z 
              </mi> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                d 
              </mtext> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <msup> 
              <mi>
                z 
              </mi> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mi>
              g 
            </mi> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                d 
              </mtext> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <msup> 
              <mi>
                z 
              </mi> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             β 
           </mi> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                d 
              </mtext> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <msup> 
              <mi>
                z 
              </mi> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mi>
              g 
            </mi> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                d 
              </mtext> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <msup> 
              <mi>
                z 
              </mi> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mi>
              f 
            </mi> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             z 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mtext>
                d 
              </mtext> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mtext>
               d 
             </mtext> 
             <msup> 
              <mi>
                z 
              </mi> 
              <mi>
                k 
              </mi> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mrow> 
            <mo>
              [ 
            </mo> 
            <mi>
              g 
            </mi> 
            <mo>
              ] 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mrow> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mi>
            f 
          </mi> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mrow> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            [ 
          </mo> 
          <mi>
            g 
          </mi> 
          <mo>
            ] 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ℌ 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           ∀ 
         </mo> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
           and 
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           β 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           ℂ 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math></p>
    <p>Therefore, the nth order complex derivative operator remains absolutely linear, and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is closed under complex scaling for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, which implies that 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ℌ 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> forms an absolutely linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℂ 
      </mi> 
     </math>. ∎</p>
    <p>Corollary. The ring 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> generates infinitely many linear ring spaces by repeatedly applying the complex derivative operator. This indicates that 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ℌ 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ℌ 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mrow> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is an absolutely linear ring space 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         ∀ 
       </mo> 
       <mo> 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Proof. It has been proven in lemma 4.3 that the complex derivative operator retains its linearity under repeated composition. Hence, for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <msup> 
          <mi>
            z 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> is a linear operator. Since 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, define 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, so that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <msup> 
          <mi>
            z 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> must be linear. Restating the definition of the two rings:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           → 
         </mo> 
         <mi>
           ℂ 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msup> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msup> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               k 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
           for 
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
           some 
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           : 
         </mo> 
         <mi>
           Ω 
         </mi> 
         <mo>
           → 
         </mo> 
         <mi>
           ℂ 
         </mi> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           f 
         </mi> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
           <mi>
             g 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
           for 
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
           some 
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>This indicates that in order to map 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> to 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, the derivative operator must be applied k times on the elements of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. As noted above, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <msup> 
          <mi>
            z 
          </mi> 
          <mi>
            k 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> is a linear operator, and, as per lemma 4.3, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> are both closed under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℂ 
      </mi> 
     </math>. Therefore, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ℌ 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ℌ 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mrow> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> must be an absolutely linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℂ 
      </mi> 
     </math> for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. ∎</p>
    <p>In summary, the ring of holomorphic functions on a region Ω of the complex plane is absolutely linear under the complex field to the ring of complex derivatives of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, with respect to the complex derivative operator. As a matter of fact, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is absolutely linear to 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           ℌ 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, with respect to the nth order complex derivative operator, as it retains its linearity under infinite composition.</p>
    <p>Moreover, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ℌ 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             ℌ 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            Ω 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mtext>
              d 
            </mtext> 
            <mrow> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msup> 
            <mi>
              z 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               m 
             </mi> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               n 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> forms an absolutely linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℂ 
      </mi> 
     </math> for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, and this linear ring space is generated by the parent ring, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. The ring 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is said to generate an infinitely iterated linear ring space under the infinitely linear complex derivative operator, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math>. This notion shall be further explored and generalized within the following subsection.</p>
   </sec>
   <sec id="s4_2">
    <title>4.2. Finitely and Infinitely Iterated Linear Ring Spaces</title>
    <p>Definition 4.1. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo> 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> be a linear map between two rings, and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> the composition of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> n times. 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is said to be an nth order linear operator if it retains its linearity under n compositions for some 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, i.e. 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and all lower order compositions are linear. If 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, then 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is said to be an infinitely linear operator.</p>
    <p>Definition 4.2. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi mathvariant="script">
         T 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo> 
       </mo> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> be a surjective operator that maps between two arbitrary sets, and let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi mathvariant="script">
          T 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> denote the composition of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
        T 
      </mi> 
     </math> n times. 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
        T 
      </mi> 
     </math> is said to be an nth order surjective operator if it remains surjective after n compositions for some 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, i.e. 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi mathvariant="script">
          T 
        </mi> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> and all lower order compositions are surjective. If 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, then 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi mathvariant="script">
        T 
      </mi> 
     </math> is said to be an infinitely surjective operator.</p>
    <p>Definition 4.3. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℒ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> be a linear ring space, and let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mi>
         o 
       </mi> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         o 
       </mi> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. The ring X is said to generate an nth order iterated linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> if 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             X 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             X 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            b 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> forms a linear ring space for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. If 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, then X is said to generate an infinitely iterated linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math>.</p>
    <p>Theorem 4.1. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           ℒ 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> be a linear ring space. If 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is an nth order linear and surjective operator, then X generates an nth order iterated linear ring space, for some 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Proof. This theorem shall be proven for the finite case, however, the proof for the case of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ∞ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> follows in a comparable manner.</p>
    <p>Given that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is an nth order linear and surjective operator, it must hold that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         c 
       </mi> 
       <mi>
         o 
       </mi> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         o 
       </mi> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, for some 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, by definition 4.2. Moreover, it must also hold that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. Hence, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             X 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> forms a linear ring space for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Consider the ring 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> for some arbitrary 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. Since 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is an nth order surjective operator, describe the ring as 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. Pick some 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, so that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. The ring 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> may be defined as 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mi>
            b 
          </mi> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Note that for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, by definition 4.1. Also recall that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is nth order surjective, so that x and y may be described as 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msup> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> for some 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ′ 
        </mo> 
       </msup> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mo>
          ′ 
        </mo> 
       </msup> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. Substituting yields:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mi>
            b 
          </mi> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mi>
            b 
          </mi> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              ℒ 
            </mi> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ′ 
             </mo> 
            </msup> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              ℒ 
            </mi> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ′ 
             </mo> 
            </msup> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              ℒ 
            </mi> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ′ 
             </mo> 
            </msup> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              ℒ 
            </mi> 
            <mi>
              a 
            </mi> 
           </msup> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <msup> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ′ 
             </mo> 
            </msup> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math></p>
    <p>which implies that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> may be defined as 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msup> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           | 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             X 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, and that in order to map from 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, the operator 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> must be applied 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> times.</p>
    <p>Since 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           b 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           a 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> is a linear and surjective operator for all a and b that adhere to the aforementioned conditions. Therefore, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          〈 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             X 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            a 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             X 
           </mi> 
           <mo>
             ˜ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            b 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            ℒ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             b 
           </mi> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             a 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mo>
          〉 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> forms a linear ring space for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ≤ 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. ∎</p>
    <p>Proposition. The ring of holomorphic functions 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℌ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          Ω 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, as defined in lemma 4.1, generates an infinitely iterated linear ring space under the complex derivative operator, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           z 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math>. The proof of this proposition is presented throughout subsection 4.1.</p>
    <p>Theorem 4.2. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo> 
       </mo> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         B 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> be a linear, surjective operator between two arbitrary sets A and B. If 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is idempotent, i.e., 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, then 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is an infinitely linear and surjective operator.</p>
    <p>Proof. This proof shall be completed through induction. It is given that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, which indicates that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
      </mrow> 
     </math> is linear and surjective, as 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is both linear and surjective. Suppose that for 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. For 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
       </msup> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msup> 
        <mi>
          ℒ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>This indicates that 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is surjective and linear for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, which roots from the linearity and surjectivity of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> itself. Therefore, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is an infinitely linear and surjective operator. ∎</p>
    <p>
     <xref ref-type="bibr" rid="scirp.136174-"></xref>Corollary. Let 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
       <mo>
         : 
       </mo> 
       <mo> 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mo>
         → 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> be an idempotent, linear and surjective map between two rings. X generates an infinitely iterated linear ring space under 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math>. Since 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        ℒ 
      </mi> 
     </math> is idempotent, such an iterated ring space may be written as 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          a 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           ˜ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          b 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         ℒ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> for all 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
       <mo>
         &lt; 
       </mo> 
       <mi>
         b 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         ℕ 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. The proof of this corollary has been omitted due to its triviality.</p>
    <p>It is crucial to note that it is not necessary for a linear operator to be idempotent in order to be infinitely (or finitely) linear and surjective. This notion is prevalent in the example of the complex derivative operator, as demonstrated in lemma 4.3.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s5">
   <title>5. Discussion</title>
   <p>A linear ring space is an ordered triad consisting of two rings and a linear map between the two rings. This algebraic structure establishes that two distinct rings share a comparability in elements, along with a similarity in the behavior of the addition binary operation in the two rings, functioning as a generalization of ring homomorphisms. This notion is demonstrated within theorem 3.2 and its corollary. Moreover, particular types of linear ring spaces possess properties that allow the formation of modules and iterations, as is prevalent in the ring of holomorphic functions. The concept of linear ring spaces provides a basis for applications to idempotent and Boolean algebras, and the structural preservation of quasi-linear operators is a powerful generalization of further structure preserving group morphisms.</p>
  </sec><sec id="s6">
   <title>Acknowledgements</title>
   <p>I would like to greatly thank and acknowledge the American Community School of Beirut for consistently providing an excellent educational and research environment.</p>
  </sec>
 </body><back>
  <ref-list>
   <title>References</title>
   <ref id="scirp.136174-ref1">
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     Anderson, F.W. and Fuller, K.R. (1992) Rings and Categories of Modules (Graduate Texts in Mathematics, Vol. 13). 2nd Edition, Springer.
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   </ref>
   <ref id="scirp.136174-ref2">
    <label>2</label>
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     Jacobson, N. (1964) Structure of Rings (Colloquium Publications, Vol. 37). 2nd Edition, AMS Bookstore.
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    <label>3</label>
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