离散数学-集合论-关系的闭包、等价关系与划分和偏序关系（9）

系统管理员 2024-03-29 14:37 75阅读 0赞

### 关系的闭包、等价关系与划分和偏序关系 ###

### 1 关系的闭包 ###

定义:设R是非空集合A上的关系，R的自反（对称或传递）闭包是A上的关系R’,使得R‘满足以下条件：  
（1）R’是自反的（对称的或传递的）  
（2） R ⊆ R ’ R\\sube R’ R⊆R’  
（3）对A上任何包含R的自反（对称或传递）关系R’'，有 R ′ ⊆ R ′ ′ R'\\sube R'' R′⊆R′′,R的自反闭包记作 r ( R ) r(R) r(R),对称闭包记作 s ( R ) s(R) s(R),传递闭包记作 t ( R ) t(R) t(R)。  
一般将R的自反闭包记作 r ( R ) r(R) r(R),对称闭包记作 s ( R ) s(R) s(R)  
,传递闭包记作 t ( R ) t(R) t(R)。  
定理：设R为A上的关系，则有：  
（1） r ( R ) = R ∪ R 0 r(R)=R∪R^0 r(R)=R∪R0  （ R 0 = I A ） （R^0=I\_A） （R0=IA）  
（2） s ( R ) = R ∪ R − 1 s(R)=R∪R^\{-1\} s(R)=R∪R−1  
（3） t ( R ) = R ∪ R 2 ∪ R 3 ∪ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ t(R)=R∪R^2∪R^3∪···· t(R)=R∪R2∪R3∪⋅⋅⋅⋅  
例如：给定A=\{1，2，3，4\}和A上的关系R=\{<1,3>,<1,4>,<2,3>,<2,4>,< 3,4>\}，求R的自反闭包、对称闭包和传递闭包。  
解：  
 r ( R ) r(R) r(R)=R∪ I A I\_A IA  
=\{<1,3>,<1,4>,<2,3>,<2,4>,< 3,4>\}∪\{<1,1>,<2,2>,< 3,3>.<4,4>\}  
=\{<1,1>,<2,2>,< 3,3>.<4,4>,<1,3>,<1,4>,<2,3>,<2,4>,< 3,4>\}  
 s ( R ) s(R) s(R)=R∪ R − 1 R^\{-1\} R−1  
=\{<1,3>,<1,4>,<2,3>,<2,4>,< 3,4>\}∪\{< 3,1>,<4,1>,< 3,2>,<4,2>,<4,3>\}  
=\{< 3,1>,<4,1>,< 3,2>,<4,2>,<4,3>,<1,3>,<1,4>,<2,3>,<2,4>,< 3,4>\}  
 t ( R ) t(R) t(R)= R ∪ R 2 R∪R^2 R∪R2  
=\{<1,3>,<1,4>,<2,3>,<2,4>,< 3,4>\}∪\{<1,4>,<2,4>\}  
=\{<1,3>,<1,4>,<2,3>,<2,4>,< 3,4>,<2,4>\}

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### 2 等价关系和划分 ###

定义1：等价关系  
设R为非空集合A上的关系，如果R是**自反的、对称的和传递的**，则称R为A上的**等价关系**，设R是一个等价关系，若<x,y>∈R，称x等价于y，记作x~y。  
![在这里插入图片描述][e633e031d08047d0b96bc2eddf571c1b.png]

定义2：等价类  
设R为非空集合A上的等价关系， ∀ x \\forall x ∀x∈A，令  
 \[ x \] R = （ y ∣ y ∈ A ∧ x R y \[x\]\_R=（y|y∈A\\land xRy \[x\]R=（y∣y∈A∧xRy  
称\[x\]\_R为关于R的等价类，简称为x的等价类，简记\[x\]或 x ˉ \\text\{\\=\{x\}\} xˉ。  
![在这里插入图片描述][13bca12e04aa4d40a28f49212c93ddfa.png]  
定义3：商集  
设R为非空集合A上的等价关系，以R的所有等价类作为元素的集合称为A关于R的**商集**，记作A/R，即：  
 A / R = \[ x \] R ∣ x ∈ A A/R=\{\[x\]\_R|x∈A\} A/R=\[x\]R∣x∈A  
![在这里插入图片描述][95dc1a728669467fa384e5b014e0defa.png]  
定义4：集合的划分  
![在这里插入图片描述][4aff9cffdd8143f898b96a5e217a4853.png]  
![在这里插入图片描述][88fb94c0d1fc467f82d74915e21cee78.png]

### 3 偏序关系 ###

![在这里插入图片描述][f758c00f10034c209897df2135ae1e8d.png]  
![在这里插入图片描述][89e75866ea2e4ca3bd2523f19dfdae87.png]  
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