<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20241031//EN" "JATS-journalpublishing1-4.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">apm</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Advances in Pure Mathematics</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2160-0384</issn>
      <issn pub-type="ppub">2160-0368</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/apm.2026.164017</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">apm-151103</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Physics</subject>
          <subject>Mathematics</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>Two-Dimensional Lattice-Ordered Algebras over ℝ -Revisit</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Ma</surname>
            <given-names>Jingjing</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> Department of Mathematical, Applied and Physical Sciences, University of Houston-Clear Lake, Houston, TX, USA </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The author declares no conflicts of interest regarding the publication of this paper.</p>
        </fn>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>30</day>
        <month>04</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>04</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>16</volume>
      <issue>04</issue>
      <fpage>332</fpage>
      <lpage>340</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>17</day>
          <month>03</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>27</day>
          <month>04</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>30</day>
          <month>04</month>
          <year>2026</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© 2026 by the authors and Scientific Research Publishing Inc.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="open-access">
          <license-p> This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link> ). </license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri content-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.4236/apm.2026.164017">https://doi.org/10.4236/apm.2026.164017</self-uri>
      <abstract>
        <p>In this paper, it is first pointed out that the enumeration of two-dimensional lattice-ordered real algebras provided by Birkhoff and Pierce is complete. Then we classify lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>F×F</p>
        <p>over a totally ordered field <inline-formula><mml:math></mml:math></inline-formula></p>
        <p>F</p>
        <p>. Finally in section 4, we provide more information on the partially ordered rings in which every square is positive, especially a characterization of partially ordered fields in which every square is positive is given.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Direct Product</kwd>
        <kwd>-Algebra</kwd>
        <kwd>Squares Positive</kwd>
        <kwd>-Basis</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>In [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], Birkhoff and Pierce provided the enumeration of all two-dimensional lattice-ordered algebras (under the isomorphism) over the real field <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:math></inline-formula> to show how pathological lattice-ordered algebras can be ([<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], Example 9, p. 48). In his book “Lattice-Ordered Rings and Modules” published in 2010, Steinberg supplied more details to Birkhoff and Pierce’s constructions ([<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>], Exercise 24, p. 140).</p>
      <p>In [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>], the authors corrected a typo of Birkhoff and Pierce’s classification ([<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>], Footnote 2) and claimed that they have added new cases to Birkhoff and Pierce’s classification of two-dimensional lattice-ordered real algebras. In Section 2, we show that the additional cases presented in [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] are actually isomorphic to the two-dimensional lattice-ordered real algebras classified by Birkhoff and Pierce [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], so the additional cases given in [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] are not new and Birkhoff and Pierce’s classification is complete. In Section 3, we classify lattice-ordered algebras <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> over a totally ordered field <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> . When <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we recover the Birkhoff and Pirece’s results for this case. It provides another proof that the additional cases presented in [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] are already covered by Birkhoff and Pierce’s classification. Section 4 is separated from the previous sections. It provides more information related to a statement in [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] on lattice-ordered division ring in which every square is positive.</p>
      <p>The readers are referred to the references for undefined terminologies and definitions.</p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Two-Dimensional Lattice-Ordered Real Algebras</title>
      <p>In this section, we show that the additional cases of two-dimensional lattice-ordered real algebras presented in [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] are not new and isomorphic to those presented in [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. We consider following cases from [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]. </p>
      <p>(I) (<bold>Case 2</bold> ([<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>], p. 2551)) In this case, the multiplication on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . In ([<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>], Case 2), it states that in the non-Archimedean case, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be taken as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>However in ([<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>], 24(a), p. 140), the only non-Archimedean lattice order was the one determined by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . In fact, two lattice orders determined by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are isomorphic as shown below. Let <inline-formula><mml:math><mml:mi> φ </mml:mi></mml:math></inline-formula> be the reflection on <inline-formula><mml:math><mml:mi> y </mml:mi></mml:math></inline-formula> -axis, that is, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for any ordered pair <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . It is straightforward to check that <inline-formula><mml:math><mml:mi> φ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is an algebra automorphism of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the multiplication defined above. The positive cone determined by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is mapped by <inline-formula><mml:math><mml:mi> φ </mml:mi></mml:math></inline-formula> to the positive cone determined by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, the lattice-ordered algebra with the positive cone determined by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is isomorphic to the lattice-ordered algebra with the positive cone determined by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> θ </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p>(II) (<bold>Case 6</bold> ([<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>], p. 2551)) In this case, the multiplication on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , that is, <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the direct product of two copies of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . In ([<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>], Case 6), it states that in the Archimedean case, the positive cone <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is determined by following five possibilities. </p>
      <p>(1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,</p>
      <p>(2) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> arctan </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , </p>
      <p>(3) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , </p>
      <p>(4) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , </p>
      <p>(5) <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mi> π </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> arctan </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p>The authors in [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] claimed that Birkhoff and Pierce only listed (1) and (2) in [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>].</p>
      <p>The (3) seems a special case of (2) when taking <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in (2). Let <inline-formula><mml:math><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:math></inline-formula> be the reflection on the straight line <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , that is, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for any ordered pair <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . It is straightforward to check that <inline-formula><mml:math><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is an algebra automorphism of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the multiplication defined above.</p>
      <p>Moreover, <inline-formula><mml:math><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:math></inline-formula> sends the positive cone determined by (3) to the positive cone determined by (4), so the lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the positive cone determined by (3) is isomorphic to the lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the positive cone determined by (4). Similarly, by <inline-formula><mml:math><mml:mi> ϕ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , the lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the positive cone determined by (2) is isomorphic to the lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the positive cone determined by (5).</p>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>
        3. Lattice-Ordered Algebras
        <inline-formula>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>F</mml:mi>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>×</mml:mo>
              <mml:mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal">
                <mml:mi>F</mml:mi>
              </mml:mstyle>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </inline-formula>
      </title>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> be a totally ordered field and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be the direct product of two copies of <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a two-dimensional algebra over <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the coordinate-wise operations. In this section, we determine all isomorphic lattice-ordered algebras <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> over <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>We use 1 to denote the identity element of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> , that is, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and consider two cases: 1 is positive and 1 is not positive. In the following, <inline-formula><mml:math><mml:mo> ≥ </mml:mo></mml:math></inline-formula> denotes the lattice order on <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the total order on <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> . A <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>-basis</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> over <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a vector space basis of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> over <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> , and for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if and only if there are <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are nonzero elements such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -basis for <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> ([<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], Theorem 1.13).</p>
      <p><bold>Theorem 1.</bold>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a lattice-ordered algebra over <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> is isomorphic to the lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the positive cone: </p>
      <p>1. <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , or </p>
      <p>2. <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext> where </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p><italic>Proof.</italic> It is clear that the positive cone in (1) is a lattice order. For the positive cone in (2), a direct calculation shows that 1 and <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> are linearly independent over <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> d </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> c </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> d </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , by ([<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], Example 6), it is a lattice order. We show that every lattice order <inline-formula><mml:math><mml:mo> ≥ </mml:mo></mml:math></inline-formula> on <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is isomorphic to the lattice orders given in (1) or (2).</p>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> contains nontrivial idempotent elements <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mo> ≥ </mml:mo></mml:math></inline-formula> cannot be a totally order. Thus there exist <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Consider following two cases.</p>
      <p>(1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> form a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -basis. Hence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> δ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> γ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> form a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -basis and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then the mapping that maps each element <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the ordered pair <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an isomorphism from the lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> to the lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> given in (1).</p>
      <p>(2) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Without loss of generality, we may assume that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -basis of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> over <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a vector space basis of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> over <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then </p>
      <disp-formula id="FD1">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>d</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>d</mml:mi>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:mi>c</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>c</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> d </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> d </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mi> c </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For the first case, the positive cone of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> is </p>
      <disp-formula id="FD2">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>with</mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>c</mml:mi>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mi>e</mml:mi>
            <mml:mo>≠</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>F</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mi>c</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>F</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mi>d</mml:mi>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Thus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the positive cone given in Theorem 1(2). For the second case, the positive cone of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> is </p>
      <disp-formula id="FD3">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>{</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>≥</mml:mo>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>d</mml:mi>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mo>≠</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>d</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>≤</mml:mo>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>≤</mml:mo>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>}</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>{</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>a</mml:mi>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>b</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>≥</mml:mo>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>e</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>≠</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>≤</mml:mo>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>c</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mo>≤</mml:mo>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>d</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>}</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then under the automorphism <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for any ordered pair <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is isomorphic to the lattice-ordered algebras <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the positive cone given in Theorem 1(2), since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p><bold>Remark</bold>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Theorem 1. The positive cone in Theorem 1(1) is the positive cone determined in Section 2 (II) (1): <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; and the positive cone in Theorem 1(2) is the positive cone determined in Section 2 (II) (2) with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> be a lattice-ordered ring with 1 and positive cone <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Suppose <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a unit of <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the positive cone of a lattice order on <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> ([<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], Theorem 1.19). Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> u </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is also in <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> u </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is not in <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a lattice order with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:menclose notation="updiagonalstrike"><mml:mo> ∈ </mml:mo></mml:menclose><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This method provides a way to produce lattice orders with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:menclose notation="updiagonalstrike"><mml:mo> &gt; </mml:mo></mml:menclose><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from lattice orders with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For instance, for the matrix algebras <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> over a subfield <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> of <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , each lattice order is isomorphic to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an invertible matrix and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the entry-wise lattice order on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> M </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>].</p>
      <p><bold>Theorem 2.</bold>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a lattice-ordered algebra over <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:menclose notation="updiagonalstrike"><mml:mo> &gt; </mml:mo></mml:menclose><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> is isomorphic to the lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the positive cone <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the positive cone given in Theorem 1(2) and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an invertible element of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p><italic>Proof.</italic> Since <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> cannot be a totally ordered algebra, there exist <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . So <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -basis of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> over <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we have </p>
      <disp-formula id="FD4">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Similarly, </p>
      <disp-formula id="FD5">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>implies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>We first notice that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mi> u </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> v </mml:mi></mml:math></inline-formula> are linearly dependent, a contradiction. Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Suppose that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since 1 is not positive, one of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is positive and another one is negative, and hence <inline-formula><mml:math><mml:mi> e </mml:mi></mml:math></inline-formula> is positive or negative. It follows that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> e </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is positive, a contradiction. Similarly, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> will cause a contradiction as well. Therefore, we must have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We consider following cases.</p>
      <p>(I) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let us consider following cases.</p>
      <p>(1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ([<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], (17), p.~45), <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -basis. Then the positive cone is given by: </p>
      <disp-formula id="FD6">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the positive cone given in Theorem 1(2) with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and hence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>(2) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -basis. Then the positive cone is given by: </p>
      <disp-formula id="FD7">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                </mml:msup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an algebra automorphism of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a positive cone given in Theorem 1(2). Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Therefore, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is isomorphic to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>(II) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>(1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and hence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> z </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -basis. Thus, the positive cone: </p>
      <disp-formula id="FD8">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We have:</p>
      <disp-formula id="FD9">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>z</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>a</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>e</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>e</mml:mi>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then </p>
      <disp-formula id="FD10">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msup>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>z</mml:mi>
                        <mml:mi>v</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>z</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mn>2</mml:mn>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>v</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>.</mml:mo>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD11">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>g</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . It follows that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> z </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a lattice order with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the lattice order given in Theorem 1(2). Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> z </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and hence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Suppose <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:msup><mml:mi> v </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> does not contain nonzero nilpotent element, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> f </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> g </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We have </p>
      <disp-formula id="FD12">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>z</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:msup>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msup>
              <mml:mi>z</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msub>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>v</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:msub>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:msub>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mi>v</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and hence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a lattice order with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> z </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is given in Theorem 1(2) and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>(2) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and hence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then </p>
      <disp-formula id="FD13">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>v</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>s</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:msup>
              <mml:mi>u</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:msup>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≥</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>a contradiction. Hence, we must have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> v </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> v </mml:mi><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -basis and the positive cone is: </p>
      <disp-formula id="FD14">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>w</mml:mi>
                    <mml:mi>u</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>u</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD15">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>′</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <disp-formula id="FD16">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>w</mml:mi>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>−</mml:mo>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:msub>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>e</mml:mi>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:msubsup>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:msubsup>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:msub>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>e</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mn>1</mml:mn>
            <mml:mo>+</mml:mo>
            <mml:mn>2</mml:mn>
            <mml:msub>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mn>1</mml:mn>
            </mml:msub>
            <mml:mi>w</mml:mi>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> − </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> w </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus <inline-formula><mml:math><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> is a lattice order with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> w </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> u </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:msub><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . One may verify that for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> w </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> e </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where </p>
      <disp-formula id="FD17">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>ϕ</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>P</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mi>e</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>≥</mml:mo>
                  <mml:mi>F</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>is a lattice order given in Theorem 1(2) and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is isomorphic to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ϕ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>(III) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> b </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The proof for this case is similar to the case (II) and is omitted.</p>
      <p>In summary, any lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> over <inline-formula><mml:math><mml:mi> F </mml:mi></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:menclose notation="updiagonalstrike"><mml:mo> &gt; </mml:mo></mml:menclose><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is isomorphic to the lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the positive cone <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a lattice order with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> given in Theorem 1(2) and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This completes the proof. </p>
      <p><bold>Remark.</bold>Consider the lattice-ordered real algebra <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:menclose notation="updiagonalstrike"><mml:mo> &gt; </mml:mo></mml:menclose><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then by Theorem 2, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is isomorphic to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is given in Theorem 1(2) and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an invertible element of <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> w </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:menclose notation="updiagonalstrike"><mml:mo> ∈ </mml:mo></mml:menclose><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . From Theorem 1(2), </p>
      <disp-formula id="FD18">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>u</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mo>+</mml:mo>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mi>e</mml:mi>
                <mml:mo>≠</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:msub>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>c</mml:mi>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>ℝ</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is invertible and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> w </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:menclose notation="updiagonalstrike"><mml:mo> ∈ </mml:mo></mml:menclose><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we need to consider two cases.</p>
      <p>(1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mi> y </mml:mi><mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mtext> arg </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> arg </mml:mi><mml:mi> w </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then </p>
      <disp-formula id="FD19">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>w</mml:mi>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>arg</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>β</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and hence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mi> y </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mfrac><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> tan </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> arc </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the positive cone given in the section 2 (II)(2).</p>
      <p>(2) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mi> y </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mfrac><mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mtext> arg </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> u </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> arg </mml:mi><mml:mi> w </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then </p>
      <disp-formula id="FD20">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>w</mml:mi>
            <mml:mi>P</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>{</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>arg</mml:mi>
                <mml:mi>z</mml:mi>
                <mml:mo>≤</mml:mo>
                <mml:mi>β</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>}</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>.</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Since tan<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mi> y </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and tan<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mi> y </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mfrac><mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi> y </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> c </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> d </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> tan </mml:mi><mml:mi> β </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> arc </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi> tan </mml:mi></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> w </mml:mi><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the positive cone given in the section 2 (II) (2).</p>
      <p>Therefore, a lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> × </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in which <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:menclose notation="updiagonalstrike"><mml:mo> &gt; </mml:mo></mml:menclose><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is isomorphic to a lattice-ordered algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> with the positive cone given in the section 2 (II) (2) with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> β </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> π </mml:mi><mml:mo> / </mml:mo><mml:mn> 4 </mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
    </sec>
    <sec id="sec4">
      <title>4. Partially Ordered Rings with Squares Positive</title>
      <p>The topics in this section are separated from the previous sections. We provide here more information on partially ordered rings in which every square is positive. In ([<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>], Remark 4), it stated that in 2006, Yang first proved that a lattice-ordered skew-field (skew-fields are also called division rings) in which any square is positive must be totally ordered.</p>
      <p>In 1956, Birkhoff and Pierce proved that a lattice-ordered field in which every square is positive must be totally ordered ([<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], Corollary 2, p. 59). In the proof, they didn’t use the commutative condition for the multiplication. Therefore, as pointed out by Steinberg in 1970, Birkhoff and Pierce actually proved that a lattice-ordered division ring in which every square is positive is totally ordered [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>], although they didn’t precisely state the result. Steinberg also generalized the result to the following result [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>].</p>
      <p><bold>Theorem 3.</bold>Let <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> be a lattice-ordered ring with the identity element in which every square is positive. If <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> has the minimal condition on right ideals, then <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> is an <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> -ring. </p>
      <p>Since a division ring has the minimal condition on right ideals and it is well known that a division ring that is <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> -ring must be totally ordered, a lattice-ordered division ring in which every square is positive must be totally ordered by Steinberg’s result.</p>
      <p>For the readers’ convenience, we present an elementary direct proof that a lattice-ordered division ring <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> in which each square is positive must be totally ordered. Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Define <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and similarly <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We have </p>
      <disp-formula id="FD21">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>b</mml:mi>
                <mml:mo>∧</mml:mo>
                <mml:mi>a</mml:mi>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>b</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>b</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mi>a</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mi>b</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>b</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>∧</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mi>a</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mi>b</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>b</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>−</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>∧</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0.</mml:mn>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>It follows that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∧ </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus </p>
      <disp-formula id="FD22">
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>∧</mml:mo>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mo>≤</mml:mo>
            <mml:mi>a</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mi>b</mml:mi>
            <mml:mo>∧</mml:mo>
            <mml:mi>a</mml:mi>
            <mml:msup>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
            </mml:msup>
            <mml:mi>b</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mn>0</mml:mn>
            <mml:mo>,</mml:mo>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and hence <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Therefore, <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> is totally ordered. </p>
      <p>A related question is how to characterize partially ordered field in which every square is positive. Recall that a partially ordered ring <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ≥ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is called <italic>division closed</italic> if for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) implies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ).</p>
      <p><bold>Theorem 4.</bold>Let <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> be an integral domain and <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> be a partial order on <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is division closed and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if and only if <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the intersection of all the total orders containing <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p><italic>Proof.</italic> It is clear that if <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the intersection of all the total orders containing <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is division closed and for each element <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Now suppose that <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is division closed and for each element <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be the intersection of all maximal partial orders containing <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , take <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> \ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and define <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> + </mml:mo><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ⊆ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ⊆ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then there are <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≠ </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is division closed implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , a contradiction. Thus we must have <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mo> − </mml:mo><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , that is, <inline-formula><mml:math><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> is a partial order on <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> . By Zorn’s lemma, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ⊆ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a maximal partial order. Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ⊆ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ⊆ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> implies <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , also <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mo> ⊆ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , a contradiction. Thus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a maximal partial order containing <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> R </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> P </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a total order on <inline-formula><mml:math><mml:mi> R </mml:mi></mml:math></inline-formula> ([<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>]). Therefore, <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the intersection of all the total orders containing <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> . </p>
      <p>When Theorem 4 is applied to a partially ordered field, we have following corollary.</p>
      <p><bold>Corollary 1.</bold>(Dubios) Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> F </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ≥ </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a partially ordered field. Then every square is positive if and only if the partial order is an intersection of total orders. </p>
      <p><italic>Proof.</italic> Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> F </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false"> ( </mml:mo><mml:msup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo stretchy="false"> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , so <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mi> a </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, the partial order is division closed, the result follows from Theorem 4. </p>
      <p><bold>Summary.</bold> 70 years ago, Birkhoff and Pierce published the paper “Lattice-ordered Rings”. This was the first paper that provided a systematic study of lattice-ordered rings. The main purpose of the current paper is to show the readers that the classification of two-dimensional real lattice-ordered algebras presented in Birkhoff and Pierce’s paper is correct and complete. The method to produce the lattice orders in which <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:menclose notation="updiagonalstrike"><mml:mo> &gt; </mml:mo></mml:menclose><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Section 3 can be used for any two-dimensional <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℓ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -algebras over a totally ordered field.</p>
    </sec>
    <sec id="sec5">
      <title>Acknowledgements</title>
      <p>The author thanks Professor Wojciechowski (University of Texas at El Paso) for reading the manuscript and providing valuable suggestions. He also thanks the reviewer for providing valuable comments that have improved the quality of the paper.</p>
      <p>This work was supported by Faculty Development Fund in the College of Science and Engineering at the University of Houston-Clear Lake.</p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Birkhoff, G. and Pierce, R.S. (1956) Lattice-Ordered Rings. <italic>Anais</italic><italic>da</italic><italic>Academia</italic><italic>Brasileira</italic><italic>de</italic><italic>Ciências</italic>, 28, 41-69.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Birkhoff, G.</string-name>
              <string-name>Pierce, R.S.</string-name>
            </person-group>
            <year>1956</year>
            <article-title>Lattice-Ordered Rings</article-title>
            <source>Anais da Academia Brasileira de Ciências</source>
            <volume>28</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Steinberg, S. (2010) Lattice-Ordered Rings and Modules. Springer.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Steinberg, S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2010</year>
            <article-title>Lattice-Ordered Rings and Modules</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Yang, Y. and Zhang, X. (2017) Note on Classification of Two-Dimensional Associative Lattice-Ordered Real Algebras. <italic>Soft</italic><italic>Computing</italic>, 21, 2549-2552. https://doi.org/10.1007/s00500-017-2580-0 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00500-017-2580-0</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00500-017-2580-0">https://doi.org/10.1007/s00500-017-2580-0</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Yang, Y.</string-name>
              <string-name>Zhang, X.</string-name>
            </person-group>
            <year>2017</year>
            <article-title>Note on Classification of Two-Dimensional Associative Lattice-Ordered Real Algebras</article-title>
            <source>Soft Computing</source>
            <volume>21</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00500-017-2580-0</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Ma, J. (2014) Lecture Notes on Algebraic Structure of Lattice-Ordered Rings. World Scientific. https://doi.org/10.1142/9009 <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/9009</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1142/9009">https://doi.org/10.1142/9009</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ma, J.</string-name>
            </person-group>
            <year>2014</year>
            <article-title>Lecture Notes on Algebraic Structure of Lattice-Ordered Rings</article-title>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/9009</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Ma, J. and Wojciechowski, P.J. (2002) Lattice Orders on Matrix Algebras. <italic>Algebra</italic><italic>Universalis</italic>, 47, 435-441. https://doi.org/10.1007/s00012-002-8198-8 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00012-002-8198-8</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00012-002-8198-8">https://doi.org/10.1007/s00012-002-8198-8</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ma, J.</string-name>
              <string-name>Wojciechowski, P.J.</string-name>
            </person-group>
            <year>2002</year>
            <article-title>Lattice Orders on Matrix Algebras</article-title>
            <source>Algebra Universalis</source>
            <volume>47</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00012-002-8198-8</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="thesis">Steinberg, S. (1970) Lattice-Ordered Rings and Modules. Ph.D. Thesis, University of Illinois at Urbana-Champaign.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="thesis">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Steinberg, S.</string-name>
              <string-name>Thesis, U</string-name>
            </person-group>
            <year>1970</year>
            <article-title>Lattice-Ordered Rings and Modules</article-title>
            <source>Ph.D. Thesis</source>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Ma, J. (2023) Some Questions on Partially Ordered Rings—A Survey. <italic>Quaestiones</italic><italic>Mathematicae</italic>, 46, 2611-2624. https://doi.org/10.2989/16073606.2023.2177206 <pub-id pub-id-type="doi">10.2989/16073606.2023.2177206</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.2989/16073606.2023.2177206">https://doi.org/10.2989/16073606.2023.2177206</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ma, J.</string-name>
            </person-group>
            <year>2023</year>
            <article-title>Some Questions on Partially Ordered Rings—A Survey</article-title>
            <source>Quaestiones Mathematicae</source>
            <volume>46</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.2989/16073606.2023.2177206</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>