Способи задання відношень
За означенням відношенням між елементами множини Х є будь-яка підмножина декартового добутку Х×Х, тобто множина, елементами якої є упорядковані пари. Тому способи задання відношень такі ж, як і способи задання множин.
1. Відношення у множині можна задати шляхом перелічування всіх пар елементів множини, що знаходяться у цьому відношенні.
Форми запису при цьому можуть бути різними.
Наприклад. Деяке відношення R на множині Х = {3,4,5,6,8} можна задати, записавши множину пар: {(4;3), (5;3), (5;4), (6;3), (6;4), (6;5), (8;3), (8;4), (8;5), (8;6)}.
Те ж відношення можна задати за допомогою графа.
2. Відношення у множині можна задати, вказавши характеристичну властивість всіх пар елементів, що знаходяться у цьому відношенні.
Форми запису також можуть бути різними.
Для попереднього прикладу: відношення R: «число х більше, ніж число у», або коротко R: «більше», або у вигляді нерівності R: «х>у».
Властивості відношень
У математиці вивчають різноманітні відношення між двома об’єктами. Кожне з них розглядається у деякій множині Х і є множиною пар. Таких відношень дуже багато. Чи можна їх класифікувати? Так. Для цього потрібно виділити у відношеннях найбільш характерні їх властивості. Розглянемо деякі з них.
Означення. Відношення R у множині Х називається рефлексивним, якщо кожен елемент множини Х є у відношенні R сам до себе.
R рефлексивне у Х хRх для будь-якого х Є Х.
Приклади рефлексивних відношень: «паралельність прямих», «рівність», «кратність». Якщо відношення рефлексивне, то в кожній вершині графа є петля.
Відношення «більше», «менше», «перпендикулярності» не є рефлексивними.
Означення. Відношення R у множині Х називається антирефлексивним, якщо кожен елемент множини Х не є у відношенні R сам до себе.
R
антирефлексивне у Х
для будь-якого х
Є Х.
Приклади антирефлексивних відношень: «більше». «менше» у числових множинах, «перпендикулярність» - у множині прямих на площині. Якщо відношення антирефлексивне, то в кожній вершині графа відсутня петля.
Означення. Відношення R у множині Х називається симетричним, якщо з того, що елемент х є у відношенні R до елемента у, випливає, що елемент у є у відношенні R до елемента х.
R
симетричне у Х
хRу
уRх.
Приклади симетричних відношень: «паралельність», «перпендикулярність», «рівність». Якщо відношення симетричне, то на графі подвійна стрілка.
Відношення «більше». «менше». «довше» не є симетричними.
Означення. Відношення R у множині Х називається антисиметричним, якщо з того, що елемент х не є у відношенні R до елемента у і х≠у, не випливає, що елемент у є у відношенні R до елемента х.
R
антисиметричне у Х
хRу
і х≠у
.
Приклади антисиметричних відношень: «більше», «менше», «подільності». Якщо відношення антисиметричне, то на графі стрілка в один бік.
Означення. Відношення R у множині Х називається транзитивним, якщо з того, що елемент х є у відношенні R до елемента у, а елемент у є у відношенні R до елемента z, то елемент х також перебуває у відношенні R до елемента z.
R транзитивне у Х хRу і уRх хRz.
Приклади транзитивних відношень: «паралельність», «рівність», «подібність», «кратність».
Як бачимо, різні за змістом відношення можуть мати спільні властивості. Це дає можливість виділяти відношення з певними наборами властивостей. Найважливішими з них є відношення еквівалентності і порядку.