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【集合论】关系性质 ( 常见的关系的性质 | 关系性质示例 | 关系运算性质 )

文章目录

  • 一、常见的关系的性质
  • 二、关系的性质示例
  • 三、关系运算性质

一、常见的关系的性质


在 自然数集

N

=

{

0

,

1

,

2

,


}

N=\{ 0, 1,2, \cdots \}

N={0,1,2,} 上 , 如下关系的性质 :

1. 小于等于关系 :

小于等于关系 :

符号化描述 :

=

{

<

x

,

y

>

x

N

y

N

x

y

}

\leq = \{ <x, y> | x \in N \land y \in N \land x \leq y \}

={<x,y>xNyNxy}

关系性质 : 自反 , 反对称 , 传递

2. 大于等于关系 :

大于等于关系 :

符号化描述 :

=

{

<

x

,

y

>

x

N

y

N

x

y

}

\geq = \{ <x, y> | x \in N \land y \in N \land x \geq y \}

={<x,y>xNyNxy}

关系性质 : 自反 , 反对称 , 传递

3. 小于关系 :

小于关系 :

符号化描述 :

<

=

{

<

x

,

y

>

x

N

y

N

x

<

y

}

< = \{ <x, y> | x \in N \land y \in N \land x < y \}

<={<x,y>xNyNx<y}

关系性质 : 反自反 , 反对称 , 传递

4. 大于关系 :

大于关系 :

符号化描述 :

>

=

{

<

x

,

y

>

x

N

y

N

x

>

y

}

> = \{ <x, y> | x \in N \land y \in N \land x > y \}

>={<x,y>xNyNx>y}

关系性质 : 反自反 , 反对称 , 传递

5. 整除关系 :

整除关系 :

符号化描述 :

=

{

<

x

,

y

>

x

N

y

N

x

y

}

| = \{ <x, y> | x \in N \land y \in N \land x | y \}

={<x,y>xNyNxy}

关系性质 : 反对称 , 传递

x

y

x|y

xy 中的

|

符号是整除的意思 ,

x

x

x 整除

y

y

y ;

  • x

    x

    x 整除

    y

    y

    y ,

    x

    x

    x 是除数 (分子) ,

    y

    y

    y 是被除数 (分母) ;

    y

    x

    \dfrac{y}{x}

    xy

  • y

    y

    y 能被

    x

    x

    x 整除 ,

    x

    x

    x 是除数 (分子) ,

    y

    y

    y 是被除数 (分母) ;

    y

    x

    \dfrac{y}{x}

    xy

  • 整除关系中 , 一定要注意 , 只能非

    0

    0

    0 整除

    0

    0

    0 ,

    0

    0

    0 不能整除非

    0

    0

    0 , 即

    0

    0

    0 只能作被除数 , 不能作除数 ;

参考 : 【集合论】二元关系 ( 特殊关系类型 | 空关系 | 恒等关系 | 全域关系 | 整除关系 | 大小关系 ) 三、 整除关系

6. 恒等关系 :

恒等关系 :

符号化描述 :

I

N

=

{

<

x

,

y

>

x

N

y

N

x

=

y

}

I_N = \{ <x, y> | x \in N \land y \in N \land x = y \}

IN={<x,y>xNyNx=y}

关系性质 : 自反 , 对称 , 反对称 , 传递

7. 全域关系 :

全域关系 :

符号化描述 :

E

N

=

{

<

x

,

y

>

x

N

y

N

}

=

N

×

N

E_N = \{ <x, y> | x \in N \land y \in N \} = N \times N

EN={<x,y>xNyN}=N×N

关系性质 : 自反 , 对称 , 传递

自反 , 反对称的关系 , 称为偏序关系 ;

二、关系的性质示例


关系图关系判定 :

  • ① 自反 : 关系图中所有顶点 都有环 ;
  • ② 反自反 : 关系图中所有顶点 都没有环 ;
  • ③ 对称 : 两个顶点之间 有

    0

    0

    0 个或

    2

    2

    2 个有向边 ;

  • ④ 反对称 : 两个顶点之间 有

    0

    0

    0 个或

    1

    1

    1 个有向边 ;

  • ⑤ 传递 : 前提

    a

    b

    ,

    b

    c

    a \to b , b\to c

    ab,bc 不成立 默认传递 , 前提

    a

    b

    ,

    b

    c

    a \to b , b\to c

    ab,bc 成立 必须满足

    a

    c

    a \to c

    ac 存在 ;

1.

R

1

=

{

<

a

,

a

>

,

<

a

,

b

>

,

<

b

,

c

>

,

<

a

,

c

>

}

R_1 = \{ <a, a> , <a, b> , <b , c> , <a,c> \}

R1={<a,a>,<a,b>,<b,c>,<a,c>} :

绘制上述关系的关系图 : 反对称 , 传递
在这里插入图片描述

自反/反自反 : 有的顶点有环 , 有的顶点没有环 , 自反和反自反都不成立 ;

对称/反对称 : 顶点之间都是

1

1

1 条有向边 , 顶点之间只有

0

/

1

0/1

0/1 条边 , 是 反对称 的 ;

传递 :

a

b

,

b

c

a\to b, b \to c

ab,bc 成立 ,

a

c

a \to c

ac 存在 , 传递性 成立 ;

2.

R

2

=

{

<

a

,

a

>

,

<

a

,

b

>

,

<

b

,

c

>

,

<

c

,

a

>

}

R_2 = \{ <a, a> , <a, b> , <b , c> , <c,a> \}

R2={<a,a>,<a,b>,<b,c>,<c,a>} :

绘制上述关系的关系图 : 反对称

在这里插入图片描述

自反/反自反 : 有的顶点有环 , 有的顶点没有环 , 自反和反自反都不成立 ;

对称/反对称 : 顶点之间都是

1

1

1 条有向边 , 顶点之间只有

0

/

1

0/1

0/1 条边 , 是 反对称 的 ;

传递 :

a

b

,

b

c

a\to b, b \to c

ab,bc 成立 ,

a

c

a \to c

ac 不存在 , 传递性 不成立 ;

3.

R

3

=

{

<

a

,

a

>

,

<

b

,

b

>

,

<

a

,

b

>

,

<

b

,

a

>

,

<

c

,

c

>

}

R_3 = \{ <a, a> , <b, b> , <a,b> , <b,a> , <c,c> \}

R3={<a,a>,<b,b>,<a,b>,<b,a>,<c,c>} :

绘制上述关系的关系图 : 自反 , 对称 , 传递

在这里插入图片描述

自反/反自反 : 所有顶点都有环 , 自反性 成立 ;

对称/反对称 : 顶点之间都是

0

0

0

2

2

2 条有向边 , 顶点之间只有

0

/

2

0/2

0/2 条边 , 是 对称 的 ;

传递 : 传递性 成立 ;

  • 前提

    a

    b

    ,

    b

    a

    a \to b , b\to a

    ab,ba , 对应存在

    a

    a

    a \to a

    aa

  • 前提

    b

    a

    ,

    a

    b

    b \to a , a\to b

    ba,ab , 对应存在

    b

    b

    b \to b

    bb

4.

R

4

=

{

<

a

,

a

>

,

<

a

,

b

>

,

<

b

,

a

>

,

<

c

,

c

>

}

R_4 = \{ <a, a> , <a,b> , <b,a> , <c,c> \}

R4={<a,a>,<a,b>,<b,a>,<c,c>} :

绘制上述关系的关系图 : 对称

在这里插入图片描述

自反/反自反 : 有的顶点有环 , 有的顶点没有环 , 自反和反自反都不成立 ;

对称/反对称 : 顶点之间都是

0

0

0

2

2

2 条有向边 , 顶点之间只有

0

/

2

0/2

0/2 条边 , 是 对称 的 ;

传递 : 传递性 不成立 ;

  • 前提

    a

    b

    ,

    b

    a

    a \to b , b\to a

    ab,ba , 对应存在

    a

    a

    a \to a

    aa

  • 前提

    b

    a

    ,

    a

    b

    b \to a , a\to b

    ba,ab , 不存在对应的

    b

    b

    b \to b

    bb , 这里传递性不成立 ;

5.

R

5

=

{

<

a

,

a

>

,

<

a

,

b

>

,

<

b

,

b

>

,

<

c

,

c

>

}

R_5 = \{ <a, a> , <a,b> , <b,b> , <c,c> \}

R5={<a,a>,<a,b>,<b,b>,<c,c>} :

绘制上述关系的关系图 : 自反 , 反对称 , 传递

在这里插入图片描述

自反/反自反 : 所有顶点都有环 , 自反性 成立 ;

对称/反对称 : 顶点之间都是

0

0

0

1

1

1 条有向边 , 顶点之间只有

0

/

1

0/1

0/1 条边 , 是 反对称 的 ;

传递 : 前提不成立 , 传递性 成立 ;

6.

R

6

=

{

<

a

,

a

>

,

<

b

,

a

>

,

<

b

,

c

>

,

<

a

,

a

>

}

R_6 = \{ <a, a> , <b,a> , <b,c> , <a,a> \}

R6={<a,a>,<b,a>,<b,c>,<a,a>} :

绘制上述关系的关系图 : 没有任何关系

在这里插入图片描述

自反/反自反 : 有的顶点有环 , 有的顶点没有环 , 自反和反自反都不成立 ;

对称/反对称 : 顶点之间都是

1

1

1

2

2

2 条有向边 , 顶点之间只有

0

/

1

0/1

0/1 条边是反对称 , 顶点之间只有

0

/

2

0/2

0/2 条边是对称 , 上述对称/反对称都不成立 ;

传递 : 前提

a

b

,

b

c

a \to b , b \to c

ab,bc , 不存在对应的

a

c

a \to c

ac , 这里传递性不成立 ;

三、关系运算性质


讨论问题 : 指定性质的关系 之间进行运算 , 其结果的性质 ; 如 自反的两个关系 进行逆序合成运算 , 结果扔是自反的 ;

下图中表格的含义是 : 如 第二列 “自反”第三列 “

R

1

R

2

R_1 \cup R_2

R1R2 , 交叉的表格位置 , 代表 关系

R

1

R_1

R1 与关系

R

2

R_2

R2 是自反的 , 其有序对交集是否是自反的 , 如果是

1

1

1 , 说明是自反的 , 如果没有值 , 说明不是自反的 ;

自反 反自反 对称 反对称 传递

R

1

1

,

R

2

1

R_1^{-1}, R_2^{-1}

R11,R21

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

R

1

R

2

1

R_1 \cup R_2^{-1}

R1R21

1

1

1

1

1

1

1

1

1

R

1

R

2

R_1 \cap R_2

R1R2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

R

1

R

2

,

R

2

R

1

R_1 \circ R_2 , R_2 \circ R_1

R1R2,R2R1

1

1

1

R

1

R

2

,

R

2

R

1

R_1 - R_2 , R_2 - R_1

R1R2,R2R1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

R

1

,

R

2

\sim R_1, \sim R_2

R1,R2

1

1

1

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