Замикання відношень - раздел Математика, Основи Дискретної математики
Рефлексивним Замиканням Бінарного Відношення R,...
Рефлексивним замиканням бінарного відношення R, заданого на множині А (позначається Rr), називається відношення Rr=iAÈR.
Симетричним замиканням бінарного відношення R, заданого на множині А (позначається Rs), називається відношення Rs=RÈR-1.
Нехай, наприклад, на множині А={1,2,3,4} задано відношення R={<2,3>,<3,3>, <2,1>,<1,3>}. Рефлексивним замиканням R є відношення Rr={<1,1>,<2,2>,<3,3>, <4,4>,<2,3>,<2,1>,<1,3>}, симетричним замиканням R є відношення Rs={<2,3>, <3,3>,<2,1>,<1,3>,<3,2>,<1,2>, <3,1>}.
Транзитивним замиканням бінарного відношення R, заданого на множині А (позначається Rt або TC(R)), називається відношення Rt=RÈR2È…ÈRnÈ…, де Rn=R, якщо n=1, Rn=Rn-1*R, якщо n>1.
Для обчислення транзитивного замикання деякого відношення зручно використовувати таку властивість. Нехай R – бінарне відношення на множині А. Якщо для деякого n (n³1) RÈ…ÈRn = RÈ…ÈRnÈRn+1, то Rt=RÈ…ÈRn. Для обгрунтування цього твердження достатньо показати, що для усіх k>n+1 RÈ…ÈRn = RÈ…ÈRk за умови RÈ…ÈRn = RÈ…ÈRnÈRn+1. Очевидно, що RÈ…ÈRn Í RÈ…ÈRk. Покажемо, що RÈ…ÈRk Í RÈ…ÈRn. Дійсно, <x,y>ÎRÈ…ÈRk Þ існує число і (1£і£k) таке, що <x,y>ÎRi. Якщо і£n+1, то <x,y>ÎRÈ…ÈRn. Нехай і>n+1, тоді маємо: <x,y>ÎRi Þ <x,y>ÎRn*Ri-n Þ <x,y>ÎRn+1*Ri-n-1 Þ існує zÎА такий, що <x,z>ÎRn+1 та <z,y>ÎRi-n-1 Þ <x,z>ÎRÈ…ÈRn, <z,y>ÎRi-n-1 Þ існує число j<n+1 таке, що <x,z>ÎRj Þ <x,y>ÎRj+i-n-1. Якщо j+i-n-1£n+1, то включення доведено, інакше покладемо і1=j+i-n-1. Очевидно, що і1<і. Таким чином, можна побудувати скінченну послідовність чисел і, і1,…, іl, де іl – перше з чисел у послідовності, для якого il<n+1, <x,y>ÎRm, mÎ{і, і1,…, іl}. Отже, <x,y>ÎRÈ…ÈRn.
Обчислимо транзитивне замикання Rt відношення R={<2,3>,<3,3>, <2,1>,<1,3>,<3,4>}, заданого на множині А={1,2,3,4}. Маємо: R2={<2,3>,<2,4>, <3,3>,<3,4>,<1,3>,<1,4>}. RÈR2={<2,3>,<3,3>,<2,1>,<1,3>,<3,4>,<2,4>, <1,4>} ¹R, отже, обчислюємо R3=R2*R. Маємо: R3={<2,3>,<2,4>,<3,3>,<3,4>,<1,3>, <1,4>}. Оскільки
RÈR2ÈR3={<2,3>,<3,3>,<2,1>,<1,3>,<3,4>,<2,4>,<1,4>}=RÈR2,
то Rt=RÈR2.
З визначення транзитивного замикання відношення випливає, що для будь-якого бінарного відношення R на А xRty Û існує така скінченна послідовність x1,…,xn елементів множини А, що x1=x, xn=y, xiRxi+1, iÎ{1,…,n-1}.
Рефлексивно-симетрично-транзитивним замиканням відношення R, заданого на множині А, назвемо відношення Rrst=ТС(іАÈRÈR-1).
Теорема 8. Нехай R – деяке бінарне відношення на множині А, Rе – будь-яке відношення еквівалентності на А таке, що RÍRе, Rrst – рефлексивно-симетрично-транзитивне замикання відношення R. Тоді RrstÍRе.
Доведення. Нехай <x,y>ÎRrst. Тоді <x,y>ÎR або <x,y>ÏR. Якщо <x,y>ÎR, то, оскільки RÍRе, <x,y>ÎRе. Якщо <x,y>ÏR, то для деякого і³1 <x,y>Î(іАÈRÈR-1)i. Нехай i=1. Тоді <x,y>ÎіА або <x,y>ÎR-1. Якщо <x,y>ÎіА, то <x,y>ÎRе, оскільки Rе рефлексивне. Якщо <x,y>ÎR-1, то маємо: <x,y>ÎR-1 Þ <y,x>ÎR Þ <y,x>ÎRе Þ <x,y>ÎRе. Нехай і>1 й <x,y>Î(іАÈRÈR-1)i. Це означає, що існують такі елементи х1,…,хі+1 множини А, що х1=х, у=хі+1, х1(іАÈRÈR-1)х2,…,хі(іАÈRÈR-1)хі+1, але тоді х1Reх2,…,хіReхі+1. Оскільки Re транзитивне, то х1Reхі+1, отже, хReу.
Все темы данного раздела:
КИЇВ КНУТД 2005
УДК 51.681.3517
Конспект лекцій з курсу “Основи дискретної математики” для студентів спеціальності “Комп’ютерні науки” 6.0402
/ Автор М.К.Мороховец
Лекція 1. Поняття множини. Операції над множинами
Теорія множин як математична дисципліна створена німецьким мате-матиком Г.Кантором. Згідно з його визначенням, множиною є довільне зі-брання певних об’єктів н
Способи подання множин
Множина може бути задана явно або неявно. Якщо об’єктів, що склада-ють множину, небагато, множина задається явно шляхом перерахування цих об’єктів (а точніше, їх імен). На письмі мн
Включення та рівність множин
Нехай А та В – множини. Будемо говорити, що А включається у В, або А є підмножиною В (й позначати АÍВ), якщо кожен елемент множини
Операції над множинами
Об’єднанням множин А та В (позначається АÈВ) називається множина усіх об’єктів, що є елементами множини А або В, тобто
А
Властивості операцій над множинами
Теорема 1. Для будь-яких підмножин А, В, С універсальної множини U наведені нижче рівності є тотожностями (вираз А' слід розуміти як UА
Булеан множини
Кожна непорожня множина Х має принаймні дві різні підмножини: Æ та Х. Крім того, кожен елемент множини Х визначає деяку підмножину множини Х: якщо
Задачі та вправи
І. Описати словами множини:
1) {x| x=2y+1, yÎN}, 2) {x| x=2y-1, yÎN},
Декартів добуток множин
Упорядкованою парою об’єктів х та y (позначається <x,y>) будемо називати сукупність двох об’єктів (не обов’язково різних), які розташовані у
Поняття відношення
Термін «відношення» застосовується у математиці для позначення певного зв’язку між об’єктами. Відношенням R, заданим на множинах А та В, називається довільна підмножина декар
Операції над відношеннями
Нехай R1, R2 – відношення, задані на множинах A1,…,An. Об’єднанням відношень R1 та R2
Види бінарних відношень
Бінарне відношення R на множині А називається симетричним, якщо <x,y>ÎR Þ <y,x>ÎR. Пару
Відношення еквівалентності
Рефлексивне, симетричне та транзитивне відношення на множині А називається відношенням еквівалентності на А.
Прикладом відношення еквівалентності на мн
Фактор-множина
Нехай R – відношення еквівалентності на А. Тоді, як відомо, існує розбиття множини А, яке визначається відношенням R. Позначимо це розбиття через А
Задачі та вправи
І. Чи існують на множині {1,2,3,4} такі два різні відношення R та S, що: 1) Rr=Sr; 2) Rs=Ss; 3)
Відношення часткового порядку
Бінарне відношення R, задане на множині А, називається відношенням часткового порядку (частковим порядком на А), якщо R рефлексивне, антиси
Відношення лінійного та повного порядку
Відношенням лінійного порядку (лінійним порядком) на множині А називається такий частковий порядок на множині А, відносно якого порівнюються будь-які еле
Задачі та вправи
І. Які з відношень завдань XXVIІ-XXІX до попереднього розділу є відношен-нями: 1) часткового порядку, 2) строгого порядку, 3) передпорядку, 4) лінійного порядку, 5) повного порядку.
Поняття відображення
Відношення R, задане на множинах А та В, називається функціональним, якщо для кожного елемента xÎА існує не більше одного елемента
Види відображень
Відображення F множини А у множину В називається відображенням А на В (або сюр’єктивним відображенням, або сюр’єкцією), як
Задачі та вправи
І. Визначити, які з відображень є: а) частковими, б) сюр’єктивними,
в) ін’єктивними, г) взаємно однозначними. А={a,b,c,d}, B={b
Рівнопотужні множини
Множини А та В називаються рівнопотужними (еквівалентними), якщо існує взаємно однозначне відображення А на В.
Наприклад, множини
Потужність множини
Визначимо відношення ~ на множині усіх множин U: A~В Û А та В рівнопотужні. Дане відношення рефлексивне (А~А), симетричне (якщ
Трансфінітна індукція
Твердження, що стосуються елементів деякої повністю упорядкованої множини, можна доводити, використовуючи метод трансфінітної індукції, який є узагальненням методу математичної інду
Задачі та вправи
І. Навести приклад множини Y, еквівалентної множині X={1,2,3,4,5}. Скільки взаємно однозначних відображень існує між Х та Y?
ІІ. Чи рівнопотужні
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ТА РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Биркгоф Г., Барти Т. Современная прикладная алгебра. – М.: Мир, 1976. – 400 с.
2. Глушков В.М., Цейтлин Г.Е., Ющенко Е.Л. Алгебра, языки, программировани
СИМВОЛИ ТА ПОЗНАЧЕННЯ
N – множина усіх невід’ємних цілих чисел
N+ – множина усіх додатних цілих чисел
Z – м
Новости и инфо для студентов