ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.04.2021

Просмотров: 617

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

16 

пара

 

( )

r

Î

3

,

1

а

 

пара

 

( )

r

Ï

1

,

3

не

 

является

 

антисимметричным

поскольку

например

пары

 

( )

2

,

1  

и

 

( )

1

,

2  

принадлежат

 

r

но

 

2

1

¹

не

 

является

 

транзи

-

тивным

поскольку

например

 

( )

( )

r

r

Î

Î

1

,

2

,

2

,

3

а

 

( )

r

Ï

1

,

3

2)

 

 

Данное

 

отношение

 

является

 

рефлексивным

поскольку

 

для

 

любой

 

точки

 

R

x

Î

 

разность

 

Z

Î

=

-

0

x

x

т

.

е

( )

R

x

x

Î

,

является

 

симметричным

поскольку

 

принадлежность

 

любой

 

пары

 

( )

y

x

,

 

отношению

 

r

 

означает

 

Z

Î

=

-

k

y

x

но

 

тогда

 

Z

Î

-

=

-

k

x

y

т

.

е

пара

 

( )

r

Î

x

y

,

не

 

является

 

ан

-

тисиммеричным

поскольку

например

пары

 

(

)

r

Î

2

.

3

,

2

.

1

 

и

 

(

)

r

Î

2

.

1

,

2

.

3

но

 

2

.

1

2

.

3

¹

является

 

транзитивным

поскольку

 

для

 

любых

 

R

z

y

x

Î

,

,

 

принад

-

лежность

 

пар

 

( )

y

x

,

 

и

 

( )

z

y

,

 

отношению

 

r

 

означает

 

Z

Î

=

-

k

y

x

 

и

 

Z

Î

=

-

n

z

y

но

 

тогда

 

Z

Î

+

=

-

n

k

z

x

т

.

е

( )

r

Î

z

x

,

3)

 

 

Данное

 

отношение

 

не

 

является

 

рефлексивным

поскольку

 

из

 

всех

 

пар

 

( )

Z

Î

x

x

x

,

,

 

только

 

пара

 

( )

r

Î

0

,

0

ведь

 

для

 

всех

 

остальных

 

Z

Î

x

 

не

 

выполнено

 

равенство

 

x

x

3

2

=

не

 

является

 

симметричным

поскольку

на

-

пример

пара

 

( )

r

Î

2

,

3

 (

2

3

3

2

×

=

×

), 

а

 

пара

 

( )

r

Ï

3

,

2

 (

3

3

2

2

×

¹

×

); 

является

 

антисимметричным

поскольку

 

для

 

любых

 

пар

 

( )

( )

r

r

Î

Î

x

y

y

x

,

,

,

 

одно

-

временно

 

выполняются

 

равенства

 

y

x

3

2

=

 

и

 

x

y

3

2

=

т

.

е

x

x

4

9

=

 

и

 

y

y

9

4

=

но

 

это

 

может

 

быть

 

только

 

в

 

том

 

случае

если

 

0

=

=

y

x

не

 

являет

-

ся

 

транзитивным

поскольку

например

пара

 

( )

r

Î

6

,

9

 (

6

3

9

2

×

=

×

), 

пара

 

( )

r

Î

4

,

6

 (

4

3

6

2

×

=

×

), 

но

 

пара

 

( )

r

Ï

4

,

9

 (

4

3

9

2

×

¹

×

). 

4)

 

 

Данное

 

отношение

 

не

 

является

 

рефлексивным

поскольку

 

для

 

( )

Z

R

Î

Æ

 

пересечение

 

Æ

=

Æ

Ç

Æ

т

.

е

(

)

r

Ï

Æ

Æ

,

является

 

симметрич

-

ным

поскольку

 

принадлежность

 

любой

 

пары

 

( )

y

x

,

 

отношению

 

r

 

означа

-

ет

 

Æ

¹

Ç

y

x

но

 

тогда

 

Æ

¹

Ç

x

y

т

.

е

пара

 

( )

r

Î

x

y

,

не

 

является

 

транзи

-

тивным

поскольку

например

пара

 

{ } { }

(

)

r

Î

3

,

2

,

2

,

1

 (

{ } { } { }

Æ

¹

=

Ç

2

3

,

2

2

,

1

и

 

пара

 

{ } {

}

(

)

r

Î

7

,

6

,

3

,

3

,

2

 (

{ } {

} { }

Æ

¹

=

Ç

3

7

,

6

,

3

3

,

2

), 

но

 

пара

 

{ } {

}

(

)

r

Ï

7

,

6

,

3

,

2

,

1

так

 

как

 

{ } {

}

Æ

=

Ç

7

,

6

,

3

2

,

1

 

Пример

  9

Пусть

 

на

 

множестве

 

R

 

заданы

 

следующие

 

бинарные

 

от

-

ношения

( )

{

}

;

:

,

2

1

y

x

y

x

=

=

r

 

( )

{

}

;

2

:

,

2

£

+

=

y

x

y

x

r

 

( )

{

}

3

,

:

.

x y x y

r

=

+ Î Z

 

Найдите

 

обратные

 

к

 

данным

 

бинарным

 

отношениям

 

и

 

всевозможные

 

композиции

 

этих

 

бинарных

 

отношений

Решение

Вначале

 

выпишем

 

обратные

 

отношения

( ) ( )

{

} ( )

{

}

2

1

1

1

:

,

,

:

,

x

y

y

x

x

y

y

x

=

=

Î

=

-

r

r

( ) ( )

{

} ( )

{

}

2

2

1

2

2

:

,

,

:

,

r

r

r

=

£

+

=

Î

=

-

x

y

y

x

x

y

y

x

( ) ( )

{

} ( )

{

}

3

3

1

3

:

,

,

:

,

r

r

r

=

Î

+

=

Î

=

-

Z

x

y

y

x

x

y

y

x


background image

 

17 

В

 

качестве

 

примера

 

рассмотрим

 

некоторые

 

композиции

 

рассматри

-

ваемых

 

бинарных

 

отношений

( )

( )

( )

{

}

=

Î

Î

$

=

1

2

2

1

,

,

,

:

,

r

r

r

r

y

z

z

x

z

y

x

o

 

( )

{

}

( )

{

}

2

:

,

,

2

:

,

2

2

£

+

=

=

£

+

$

=

y

x

y

x

y

z

z

x

z

y

x

( )

( )

( )

{

}

=

Î

Î

$

=

2

1

1

2

,

,

,

:

,

r

r

r

r

y

z

z

x

z

y

x

o

 

( )

{

}

( )

=

ïþ

ï

ý

ü

ïî

ï

í

ì

ê

ê

ë

é

£

+

-

£

+

³

=

£

+

=

$

=

2

2

,

0

:

,

2

,

:

,

2

y

x

y

x

x

y

x

y

z

z

x

z

y

x

 

( )

{

}

2

,

0

:

,

£

+

-

³

=

y

x

x

y

x

( )

( )

( )

{

}

=

Î

Î

$

=

2

3

3

2

,

,

,

:

,

r

r

r

r

y

z

z

x

z

y

x

o

 

( )

{

}

=

£

+

Î

+

$

=

2

,

:

,

y

z

z

x

z

y

x

Z

 

( )

{

} ( )

{

}

R

R

y

x

k

k

y

x

y

z

k

z

x

z

y

x

´

=

£

+

-

Î

$

=

£

+

Î

=

+

$

=

2

:

,

2

,

:

,

Z

Z

 

( )

( )

( )

{

}

=

Î

Î

$

=

3

2

2

3

,

,

,

:

,

r

r

r

r

y

z

z

x

z

y

x

o

 

( )

{

}

R

R

y

z

z

x

z

y

x

´

=

Î

+

£

+

$

=

Z

,

2

:

,

Остальные

 

композиции

 

постройте

 

самостоятельно

 

Пример

 10

Пусть

 

C

 – 

произвольное

 

множество

обозначим

 

симво

-

лом

 

C

I

 

отношение

 

на

 

множестве

 

C

 

вида

 

( )

{

} ( )

{

}

C

I

C

Î

=

=

=

x

x

x

y

x

y

x

:

,

:

,

Докажите

что

 

для

 

любого

 

бинарного

 

отношения

 

r

 

между

 

элемен

-

тами

 

множеств

 

A

 

и

 

B

 

выполняются

 

равенства

r

r

r

r

=

=

A

B

I

I

o

o

,

Решение

( )

( )

( )

{

}

=

Î

Î

Î

$

´

Î

=

B

B

I

B

B

A

I

y

z

z

x

z

y

x

,

,

,

:

,

r

r

o

 

( )

( )

{

} ( )

( )

{

}

;

,

:

,

,

,

:

,

r

r

r

=

Î

´

Î

=

=

Î

Î

$

´

Î

=

y

x

y

x

y

z

z

x

z

y

x

B

A

B

B

A

 

( )

( )

( )

{

}

=

Î

Î

Î

$

´

Î

=

r

r

y

z

z

x

z

y

x

,

,

,

:

,

A

A

I

A

B

A

I

o

 

( )

( )

{

} ( )

( )

{

}

.

,

:

,

,

,

:

,

r

r

r

=

Î

´

Î

=

Î

=

Î

$

´

Î

=

y

x

y

x

y

z

z

x

z

y

x

B

A

A

B

A

 

Пример

  11

Пусть

 

c

f

j

,

,

 

бинарные

 

отношения

определенные

 

на

 

множестве

 

C

Докажите

 

следующие

 

утверждения

1)

 

 

если

 

f

j

,  – 

симметричные

  (

антисимметричные

отношения

то

 

(

)

1

-

Ç

f

j

 – 

симметричное

 (

антисимметричное

отношение

2)

 

(

)

(

) (

)

c

f

c

j

c

f

j

o

o

o

\

\

Ê

Решение

1. 

Пусть

 

f

j

,  – 

симметричные

 

отношения

докажем

что

 

(

)

1

-

Ç

f

j

 – 

симметричное

 

отношение

Пусть

 

( ) (

)

( )

( )

( )

Þ

î

í

ì

Î

Î

Þ

Ç

Î

Þ

Ç

Î

-

f

j

f

j

f

j

x

y

x

y

x

y

y

x

,

,

,

,

1

 


background image

 

18 

( )
( )

( )

( ) (

)

1

,

,

,

,

.

,

симметричность

x y

x y

y x

x y

j f

j

j f

j f

f

-

Î

ìï

Þ

Þ

ΠǠÞ

Î

Ç

í

Î

ïî

 

Пусть

 

f

j

,  – 

антисимметричные

 

отношения

докажем

что

 

(

)

1

-

Ç

f

j

 –

антисимметричное

 

отношение

Пусть

 

( ) (

)

( ) (

)

( )

( )

( ) ( )

( ) ( )

Þ

î

í

ì

Î

Î

Þ

î

í

ì

Ç

Î

Ç

Î

Þ

ïî

ï

í

ì

Ç

Î

Ç

Î

-

-

f

j

f

j

f

j

f

j

f

j

x

y

y

x

x

y

y

x

y

x

x

y

x

y

y

x

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

1

1

 

y

x

ричность

антисиммет

=

Þ

f

j

,

1. 

Докажем

 

требуемое

 

включение

Пусть

 

( ) (

) (

) ( )

( )

Þ

Ï

Î

Þ

Î

c

f

c

j

c

f

c

j

o

o

o

o

y

x

y

x

y

x

,

,

,

\

,

 

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

Þ

î

í

ì

Î

Î

$

Þ

ï

î

ï

í

ì

Ï

Î

Î

$

Þ

ï

ï
î

ï

ï
í

ì

ê

ë

é

Ï

Ï

"

î

í

ì

Î

Î

$

Þ

f

j

c

f

j

c

f

c

j

c

\

,

,

,

,

,

,

,

,

,

y

z

z

x

z

y

z

y

z

z

x

z

y

z

z

x

z

y

z

z

x

z

 

( ) (

)

c

f

j

o

\

,

Î

Þ

y

x

 

 
 

ЗАДАЧИ

 

И

 

УПРАЖНЕНИЯ

 

 

1. 

Пусть

 

{ }

´

*

=

C

, . 

Перечислите

 

все

 

элементы

 

множеств

 

4

3

C

C

,

2. 

Найдите

 

геометрическую

 

интерпретацию

 

множества

 

B

´

A

где

 

A

– 

множество

 

точек

 

отрезка

 

[ ]

1

,

0 , 

а

 

B

– 

множество

 

точек

 

квадрата

 

с

 

вер

-

шинами

 

в

 

точках

 

( ) ( ) ( ) ( )

1

1

0

1

1

0

0

0

,

,

,

,

,

,

,

3. 

Доказать

что

 

(

) (

) (

) (

)

M

B

K

A

M

K

B

A

È

´

È

Í

´

È

´

При

 

каких

 

M

K

B

A

,

,

,

включение

 

можно

 

заменить

 

равенством

4. 

Доказать

что

 

для

 

произвольных

 

множеств

 

K

B

A

,

,

1)

 

 

(

)

(

) (

)

;

K

B

K

A

K

B

A

´

È

´

=

´

È

  

2)

 

 

(

)

(

) (

)

;

\

\

K

B

K

A

K

B

A

´

´

=

´

 

3)

 

 

(

) (

) (

)

K

A

B

A

K

B

A

´

´

=

´

\

\

5. 

Пусть

 

Æ

¹

B

Æ

¹

A

,

 

и

 

(

) (

)

M

K

A

B

B

A

´

=

´

È

´

Доказать

что

 

в

 

этом

 

случае

 

M

K

B

A

=

=

=

6. 

Перечислите

 

все

 

элементы

 

бинарного

 

отношения

 

r

 

и

 

нарисуйте

 

его

 

граф

1)

 

 

( )

{

}

y

x

y

x

<

=

:

,

r

 

на

 

множестве

 

{

}

5

,

4

,

3

,

2

,

1

=

C

2)

 

 

( )

{

}

1

:

,

+

=

=

x

y

y

x

r

на

 

множестве

 

{

}

10

,

9

,

8

,

7

,

6

,

5

,

4

,

3

,

2

,

1

=

C

 


background image

 

19 

7. 

Для

 

каждого

 

из

 

следующих

 

бинарных

 

отношений

определенных

 

на

 

множестве

 

R

найдите

 

область

 

определения

область

 

значений

 

и

 

нари

-

суйте

 

декартову

 

диаграмму

1)

 

 

( )

{

}

;

:

,

y

x

y

x

£

=

r

 

2)

 

 

( )

{

}

;

:

,

y

x

y

x

=

=

r

 

3)

 

 

( )

{

}

;

1

4

:

,

2

2

£

+

=

y

x

y

x

r

 

4)

 

 

( )

{

}

;

:

,

2

2

y

x

y

x

=

=

r

 

5)

 

 

( )

{

}

;

log

:

,

2

x

y

y

x

=

=

r

 

6)

 

 

( )

{

}

x

y

y

x

sin

:

,

=

=

r

 
8. 

Даны

 

бинарные

 

отношения

 

r

 

между

 

элементами

 

множеств

 

A

и

 

B

найдите

 

область

 

определения

 

и

 

область

 

значений

 

для

 

данных

 

бинарных

 

отношений

1)

 

 

{

}

{ } { } { } { }

{

}

( )

{

}

;

:

,

,

3

,

5

,

2

,

2

,

1

,

1

,

5

,

4

,

3

,

2

,

1

y

x

y

x

Î

´

Î

=

=

=

B

A

B

A

r

 

2)

 

( )

(

)

;

:

,

,

,

,

þ

ý

ü

î

í

ì

=

´

Î

=

=

´

=

b

a

c

c

b

a

Q

B

A

B

Z

Z

A

r

 

3)

 

( )

{

}

;

1

:

,

,

,

=

×

´

Î

=

=

=

y

x

y

x

Q

B

A

B

Z

A

r

 

4)

 

( )

{

}

a

b

y

x

Q

2

:

,

,

,

=

´

Î

=

=

=

B

A

B

Z

A

r

 
9. 

Для

 

каждого

 

из

 

следующих

 

бинарных

 

отношений

 

выясните

каки

-

ми

 

свойствами

  (

рефлексивность

симметричность

антисимметричность

транзитивность

оно

 

обладает

 

и

 

какими

 

не

 

обладает

1)

 

 

( )

{

}

;

:

,

2

2

y

x

R

R

y

x

=

´

Î

=

r

 

2)

 

 

( )

{

}

;

1

:

,

2

2

=

+

´

Î

=

y

x

R

R

y

x

r

 

3)

 

 

( )

{

}

;

1

:

,

>

×

´

Î

=

y

x

R

R

y

x

r

 

4)

 

 

( )

{

}

;

:

,

x

y

R

R

y

x

=

´

Î

=

r

 

5)

 

 

( )

{

}

;

:

,

2

2

y

y

x

x

R

R

y

x

+

=

+

´

Î

=

r

 

6)

 

 

( )

{

}

;

1

:

,

+

£

´

Î

=

y

x

y

x

Z

Z

r

 

7)

 

 

( )

{

}

;

3

:

,

y

x

на

делится

y

x

+

´

Î

=

Z

Z

r

 

8)

 

 

( )

{

}

;

:

)

(

)

(

,

y

x

y

x

Í

´

Î

=

Z

R

Z

R

r

 

9)

 

 

( )

{

}

.

:

)

(

)

(

,

Æ

=

Ç

´

Î

=

y

x

y

x

Z

R

Z

R

r

 

 
10. 

Пусть

  

1)

 

( )

{

}

2

1

:

,

y

x

R

R

y

x

=

´

Î

=

r

;   

( )

{

}

5

:

,

2

£

+

´

Î

=

y

x

R

R

y

x

r

2)

 

( )

{

}

y

x

R

R

y

x

=

´

Î

=

3

3

:

,

r

;    

( )

{

}

x

y

R

R

y

x

sin

:

,

4

=

´

Î

=

r

 
11. 

Найдите

 

всевозможные

 

композиции

 

.

4

,

3

,

2

,

1

,

=

k

i

k

i

r

r

o

 


background image

 

20 

12. 

Покажите

что

 

равенство

 

j

f

f

j

o

o

=

 

верно

 

не

 

для

 

любых

 

бинар

-

ных

 

отношений

13. 

Докажите

что

 

для

 

любого

 

бинарного

 

отношения

 

r

 

выполняются

 

условия

r

r

R

D

=

-

1

 

и

 

r

r

D

R

=

-

1

14. 

Пусть

 

c

f

j

,

,

 – 

бинарные

 

отношения

определенные

 

на

 

некото

-

ром

 

множестве

Докажите

 

следующие

 

утверждения

1)

 

 

(

)

1

1

1

\

\

-

-

-

=

f

j

f

j

2)

 

(

)

(

) (

)

c

f

c

j

c

f

j

o

o

o

Ç

Í

Ç

3)

 

(

)

1

1

1

-

-

-

=

j

f

f

j

o

o

4)

 

(

)

1

1

1

-

-

-

È

=

È

f

j

f

j

5)

 

(

)

(

) (

)

c

f

c

j

c

f

j

o

o

o

È

=

È

 
15. 

Приведите

 

примеры

 

бинарных

 

отношений

1)

 

 

рефлексивных

 

и

 

транзитивных

но

 

не

 

антисимметричных

2)

 

 

транзитивных

 

и

 

симметричных

но

 

не

 

рефлексивных

3)

 

 

рефлексивных

 

и

 

симметричных

но

 

не

 

транзитивных

4)

 

 

рефлексивных

 

и

 

транзитивных

но

 

не

 

симметричных

 
16. 

Докажите

что

 

если

 

r

 – 

транзитивное

 

и

 

симметричное

 

бинарное

 

отношение

 

на

 

множестве

 

A

область

 

определения

 

которого

 

совпадает

 

с

 

A

то

 

r

 

рефлексивно

 

1.3 

Специальные

 

бинарные

 

отношения

 

 

Рефлексивное

симметричное

 

и

 

транзитивное

 

отношение

 

r

 

на

 

мно

-

жестве

 

C

 

называется

 

отношением

 

эквивалентности

 

на

 

множестве

 

C

Для

 

отношения

 

эквивалентности

 

вместо

 

записи

 

( )

r

Î

y

x

,

 

часто

 

используют

 

за

-

пись

 

y

x

»

 (

читается

x

 

эквивалентен

 

y

). 

Классом

 

эквивалентности

порожденным

 

элементом

 

x

называется

 

подмножество

 

множества

 

C

состоящее

 

из

 

тех

 

элементов

 

C

Î

y

для

 

ко

-

торых

 

( )

r

Î

y

x

,

Класс

 

эквивалентности

порожденный

 

элементом

 

x

обо

-

значается

 

через

 

[ ]

x

[ ]

( )

{

}

.

,

:

r

Î

Î

=

y

x

y

x

C

 

Разбиением

 

множества

 

C

 

называется

 

совокупность

 

попарно

 

непере

-

секающихся

 

подмножеств

 

C

 

таких

что

 

каждый

 

элемент

 

множества

 

C

 

принадлежит

 

одному

 

и

 

только

 

одному

 

из

 

этих

 

подмножеств

Всякое

 

раз

-

биение

 

множества

 

C

 

определяет

 

на

 

C

 

отношение

 

эквивалентности

 

r

( )

r

Î

y

x

,

 

тогда

 

и

 

только

 

тогда

когда

 

x

 

и

 

y

 

принадлежат

 

одному

 

подмно

-

жеству

 

разбиения

С

 

другой

 

стороны

всякое

 

отношение

 

эквивалентности