Relacje. Relacje / strona 1 z 18

Podobne dokumenty
Logika I. Wykład 3. Relacje i funkcje

1. Wprowadzenie do rachunku zbiorów

Podstawy logiki i teorii mnogości Informatyka, I rok. Semestr letni 2013/14. Tomasz Połacik

Teoria automatów i języków formalnych. Określenie relacji

RELACJE I ODWZOROWANIA

Zbiory. Specjalnym zbiorem jest zbiór pusty nie zawierajacy żadnych elementów. Oznaczamy go symbolem.

IVa. Relacje - abstrakcyjne własności

domykanie relacji, relacja równoważności, rozkłady zbiorów

Relacje. opracował Maciej Grzesiak. 17 października 2011

- Dla danego zbioru S zbiór wszystkich jego podzbiorów oznaczany symbolem 2 S.

Rozważmy funkcję f : X Y. Dla dowolnego zbioru A X określamy. Dla dowolnego zbioru B Y określamy jego przeciwobraz:

RACHUNEK ZBIORÓW 5 RELACJE

Wykłady z Matematyki Dyskretnej

BOGDAN ZARĘBSKI ZASTOSOWANIE ZASADY ABSTRAKCJI DO KONSTRUKCJI LICZB CAŁKOWITYCH

Wstęp do Matematyki (2)

Matematyka dyskretna. Andrzej Łachwa, UJ, B/14

Logika Matematyczna. Jerzy Pogonowski. Własności relacji. Zakład Logiki Stosowanej UAM

DEFINICJA. Definicja 1 Niech A i B będą zbiorami. Relacja R pomiędzy A i B jest podzbiorem iloczynu kartezjańskiego tych zbiorów, R A B.

Relacje. Zdania opisujące stosunki dwuczłonowe mają ogólny wzór budowy: xry, co czytamy: x pozostaje w relacji R do y.

1 Rachunek zdań. w(p) = 0 lub p 0 lub [p] = 0. a jeśli jest fałszywe to:

Zbiory, relacje i funkcje

Teoria popytu. Popyt indywidualny konsumenta

Elementy teorii mnogości. Część I. Wojciech Buszkowski Zakład Teorii Obliczeń Wydział Matematyki i Informatyki Uniwersytet im.

Matematyka dyskretna. 1. Relacje

Notatki z Analizy Matematycznej 1. Jacek M. Jędrzejewski

Relacje i relacje równoważności. Materiały pomocnicze do wykładu. przedmiot: Matematyka Dyskretna 1 wykładowca: dr Magdalena Kacprzak

Rozdzia l 3. Relacje binarne

Pytania i polecenia podstawowe

Elementy teorii mnogości. Część II. Wojciech Buszkowski Zakład Teorii Obliczeń Wydział Matematyki i Informatyki Uniwersytet im.

Relacje binarne. Def. Relację ϱ w zbiorze X nazywamy. antysymetryczną, gdy x, y X (xϱy yϱx x = y) spójną, gdy x, y X (xϱy yϱx x = y)

1 Działania na zbiorach

1 Logika Zbiory Pewnik wyboru Funkcje Moce zbiorów Relacje... 14

Matematyka dyskretna. Andrzej Łachwa, UJ, /10

Wstęp do Matematyki (3)

Egzamin z logiki i teorii mnogości, rozwiązania zadań

KARTA KURSU. Kod Punktacja ECTS* 7

FUNKCJE. (odwzorowania) Funkcje 1

W pewnym mieście jeden z jej mieszkańców goli wszystkich tych i tylko tych jej mieszkańców, którzy nie golą się

KARTA KURSU. Wstęp do logiki i teorii mnogości Introduction to Logic and Set Theory

SYLABUS DOTYCZY CYKLU KSZTAŁCENIA realizacja w roku akademickim 2016/2017

Matematyka dyskretna. Andrzej Łachwa, UJ, /15

Matematyka dyskretna. Andrzej Łachwa, UJ, 2017 Zadania 1

Matematyka dyskretna. Andrzej Łachwa, UJ, /14

Zagadnienia: 1. Definicje porządku słabego i silnego. 2. Elementy minimalne, maksymalne, kresy, etc.

Piotr Łukowski, Wykład dla studentów prawa WYKŁAD 9. klasyczny rachunek nazw relacje

Relacje. 1 Iloczyn kartezjański. 2 Własności relacji

Matematyka dyskretna. Andrzej Łachwa, UJ, /15

0 Alfabet grecki 2. 1 Rachunek zdań Podstawowe definicje Wybrane tautologie rachunku zdań (kpn) Zadania...

1. Teoria mnogości, zbiory i operacje na zbiorach, relacje i odwzorowania, moc zbiorów.

Podstawy logiki i teorii zbiorów Ćwiczenia

Andrzej Wiśniewski Logika II. Wykłady 10b i 11. Semantyka relacyjna dla normalnych modalnych rachunków zdań

Matematyka dyskretna. Andrzej Łachwa, UJ, /15

0 Alfabet grecki 2. 1 Rachunek zdań Podstawowe definicje Wybrane tautologie rachunku zdań Zadania... 4

Metalogika (1) Jerzy Pogonowski. Uniwersytet Opolski. Zakład Logiki Stosowanej UAM

Podstawy logiki i teorii zbiorów Ćwiczenia

O relacjach i algorytmach

Naukoznawstwo (Etnolingwistyka V)

Analiza matematyczna 1

Wykład ze Wstępu do Logiki i Teorii Mnogości

Logika i teoria mnogości Ćwiczenia

Rozdział 7 Relacje równoważności

KURS MATEMATYKA DYSKRETNA

Grupy, pierścienie i ciała

Logika matematyczna w informatyce

Logika i teoria mnogości Ćwiczenia

Lista zadań - Relacje

1 Logika (3h) 1.1 Funkcje logiczne. 1.2 Kwantyfikatory. 1. Udowodnij prawa logiczne: 5. (p q) (p q) 6. ((p q) r) (p (q r)) 3.

Wykład z Analizy Matematycznej 1 i 2

Wykład 7. Informatyka Stosowana. 21 listopada Informatyka Stosowana Wykład 7 21 listopada / 27

MATEMATYKA DYSKRETNA. doc. dr hab. inż. Marek Libura

Strona główna. Strona tytułowa. Spis treści. Strona 1 z 403. Powrót. Full Screen. Zamknij. Koniec

WYŻSZA SZKOŁA INFORMATYKI STOSOWANEJ I ZARZĄDZANIA

ZALICZENIE WYKŁADU: 30.I.2019

2. FUNKCJE. jeden i tylko jeden element y ze zbioru, to takie przyporządkowanie nazwiemy FUNKCJĄ, lub

Wstęp do Matematyki (1)

Chcąc wyróżnić jedno z działań, piszemy np. (, ) i mówimy, że działanie wprowadza w STRUKTURĘ ALGEBRAICZNĄ lub, że (, ) jest SYSTEMEM ALGEBRAICZNYM.

1. Funkcje monotoniczne, wahanie funkcji.

Relacj binarn okre±lon w zbiorze X nazywamy podzbiór ϱ X X.

Semantyka rachunku predykatów

Rachunek podziałów i elementy teorii grafów będą stosowane w procedurach redukcji argumentów i dekompozycji funkcji boolowskich.

O ALGORYTMACH BADANIA WŁASNOŚCI RELACJI

Konstrukcja liczb rzeczywistych przy pomocy ciągów Cauchy ego liczb wymiernych

Elementy logiki Zbiory Systemy matematyczne i dowodzenie twierdzeń Relacje

Uzupełnienia dotyczące zbiorów uporządkowanych (3 lutego 2011).

Topologia I Wykład 4.

FUNKCJA I JEJ WŁASNOŚCI

FUNKCJE LICZBOWE. Na zbiorze X określona jest funkcja f : X Y gdy dowolnemu punktowi x X przyporządkowany jest punkt f(x) Y.

Wstęp do matematyki listy zadań

Część wspólna (przekrój) A B składa się z wszystkich elementów, które należą jednocześnie do zbioru A i do zbioru B:

Zbiór zadań ze wstępu do matematyki

1 Logika. 1. Udowodnij prawa logiczne: 3. (p q) (p q) 2. (p q) ( q p) 2. Sprawdź, czy wyrażenie ((p q) r) (p (q r)) jest tautologią.

IX Wojewódzki Konkurs Matematyczny "W Świecie Matematyki im. Prof. Włodzimierza Krysickiego Etap drugi - 21 lutego 2017 r.

O relacjach i algorytmach. Zenon Gniazdowski Warszawska Wyższa Szkoła Informatyki zgniazdowski@wwsi.edu.pl

Teoretyczne podstawy informatyki

Funkcje rzeczywiste jednej. Matematyka Studium doktoranckie KAE SGH Semestr letni 2008/2009 R. Łochowski

1 Zbiory. 1.1 Kiedy {a} = {b, c}? (tzn. podać warunki na a, b i c) 1.2 Udowodnić, że A {A} A =.

ELiTM 0 Indukcja Dany jest ciąg a 0 R, a n = a n 1. Zasada minimum Każdy niepusty podzbiór liczb naturalnych zawiera liczbę najmniejszą.

Logika I. Wykład 1. Wprowadzenie do rachunku zbiorów

Teoretyczne podstawy informatyki

1 Rachunek zdań, podstawowe funk tory logiczne

Transkrypt:

Relacje Relacje / strona 1 z 18

Relacje (para uporządkowana, iloczyn kartezjański) Definicja R.1. Parą uporządkowaną (x,y) nazywamy zbiór {{x},{x,y}}. Uwaga: (Ala, Ola) (Ola, Ala) Definicja R.2. (n-tka uporządkowana; n 2) (a) (x 1, x 2 ) = {{x 1 }, {x 1, x 2 }}, (b) (x 1, x 2,..., x n+1 ) = ((x 1, x 2,..., x n ), x n+1 ). Definicja R.3. Iloczynem kartezjańskim zbiorów A i B nazywamy zbiór: A B = {(x, y) x A y B}. Relacje / strona 2 z 18

Iloczyn kartezjański Definicja R.4. (iloczyn kartezjański n zbiorów; n 2) Iloczynem kartezjańskim zbiorów A!, A!,...., A! (n 2) nazywamy zbiór: A! A!... A! = {(x!, x!,..., x! ) x! A! x! A!... x! A! }. Definicja R.5. (n-ta potęga kartezjańska zbioru; n 1): (a) A! = A, (b) A! = A A A n razy Relacje / strona 3 z 18

Relacje n-członowe (teoriomnogościowo) Definicja R.6. (relacja n-członowa; n 2) Niech n 2. Relacją n-członową nazywamy dowolny podzbiór zbioru n-tek uporządkowanych. Komentarz: Zbiór pusty jest podzbiorem dowolnego zbioru, a zatem i on jest relacją (tzw. relacją pustą). Elementami n-członowej relacji niepustej są n-tki uporządkowane. Terminologia: Gdy n = 2 i relacja jest niepusta, to nazywamy ją relacją binarną. Gdy n = 3 i relacja jest niepusta, to nazywamy ją relacją ternarną. Relacje / strona 4 z 18

Relacje n-członowe przykłady Przykład P.1. jest relacją binarną. {(Audi, BMW), (BMW, Audi), (Fiat, Ferrari)} Przykład P.2. jest relacją ternarną. {(Audi, BMW, Opel), (Fiat, Ferrari, Alfa)} Relacje / strona 5 z 18

Relacje n-członowe w zbiorze Uwaga: Mówiąc dalej o relacjach n-członowych, zawsze zakładamy, że n 2. Definicja R.7. (relacja n-członowa w zbiorze; n 2). Mówimy, że relacja n-członowa R jest n-członową relacją w zbiorze A wtw R A n. Wniosek. Niepusta n-członowa relacja w zbiorze A jest zbiorem n-tek uporządkowanych elementów zbioru A. Komentarz: Czasami pojęcie n-członowej relacji w zbiorze definiuje się następująco: R jest n-członową relacją (n 2) w zbiorze A wtw R A n. Relacje / strona 6 z 18

Dziedzina i przeciwdziedzina relacji binarnej Notacja: Zamiast (x, y) R piszemy xry. Definicja R.8. (dziedzina, przeciwdziedzina i pole relacji binarnej) Niech R będzie relacją binarną. Dziedziną relacji R nazywamy zbiór: D! = {x! (xry)}. Przeciwdziedziną relacji R nazywamy zbiór: D! = {y:! (xry)}. Polem relacji R jest zbiór: P! = D! D!. Przykład P.3. R = {(Jaś, Małgosia), (Małgosia, Jaś), (Piotruś, Zosia)}. Wówczas: D! = {Jaś, Małgosia, Piotruś}, D! = {Małgosia, Jaś, Zosia}. P! = {Jaś, Małgosia, Piotruś, Zosia}. Relacje / strona 7 z 18

i-ta dziedzina relacji n-członowej; (n > 2) Notacja: Zamiast (x!, x!,..., x! ) R piszemy R(x!, x!,..., x! ). Definicja R.9. (i-ta dziedzina relacji n-członowej; n > 2 oraz 1 i n). Niech R będzie relacją n-członową, gdzie n > 2. Pod pojęciem i tej dziedziny (1 i n) relacji R rozumiemy zbiór: D!! = {y:!!...!!!!!!!!...!! R(x!,..., x!!!, y, x!!!, x! )}. Przykład P.4. R = {(Małgosia, Jaś, Zosia), (Kasia, Piotruś, Beata)}. D!! ={Małgosia, Kasia}, D!! = {Jaś, Piotruś}, D!! = {Zosia, Beata}. Relacje / strona 8 z 18

Diagramy relacji binarnych Niech R = {(a, a), (a, b), (a, c), (b, c), (c, b)}. O a, b, c zakładamy, że są one różne między sobą (zbiór). Relacje / strona 9 z 18

Matryce relacji binarnych Niech R = {(a, a), (a, b), (a, c), (b, c), (c, b)}. a b c a 1 1 1 b 0 0 1 c 0 1 0 Relacje / strona 10 z 18

Własności relacji binarnych: zwrotność (Z), przeciwzwrotność (PZ) i niezwrotność (NZ) Definicja R.10. Mówimy, że relacja binarna R jest w zbiorze A : (i) zwrotna wtw, gdy!! (xrx), (ii) przeciwzwrotna wtw, gdy!! (xrx), (iii) niezwrotna wtw, gdy!! xrx, (!! (xrx)). Przykład P.5. Relacja równości (=) w danym zbiorze liczb jest w nim zwrotna. Przykład P.6. Relacja ojcostwa w zbiorze wszystkich ludzi jest w nim przeciwzwrotna. Przykład P.7. Relacja lubienia kogoś w zbiorze wszystkich ludzi jest w nim niezwrotna - ale nie przeciwzwrotna. Relacje / strona 11 z 18

Własności relacji binarnych: symetryczność (S), przeciwsymetryczność (PS), antysymetryczność (AS) Definicja R.11. Mówimy, że relacja binarna R jest w zbiorze A : (i) symetryczna wtw, gdy (ii) przeciwsymetryczna wtw, gdy (iii) antysymetryczna wtw, gdy Przykład P.8.!! y! (xry yrx),!! y! (xry (yrx)), Relacja pokrewieństwa jest symetryczna w zbiorze ludzi. Przykład P.9.!! y! (xry x y (yrx)). Relacja większości > w zbiorze liczb rzeczywistych jest w nim przeciwsymetryczna. Przykład P.10. Relacja bycia większym lub równym w zbiorze liczb rzeczywistych jest w nim antysymetryczna. Przykład P.11. Relacja określona przez warunek x jest zakochany w y nie jest symetryczna w zbiorze ludzi; nie jest ona też w nim przeciwsymetryczna, ani antysymetryczna. Relacje / strona 12 z 18

Własności relacji binarnych: przechodniość (P) i spójność (Sp) Definicja R.12. Mówimy, że relacja binarna R jest w zbiorze A : (i) przechodnia wtw, gdy!!!! z! (xry yrz xrz), (ii) spójna wtw, gdy!!!! xry yrx x = y. Przykład P.12. Przykład P.13. Przykład P.14. Przykład P.15. Relacja większości > (mniejszości < ) w R jest przechodnia. Relacja większości > (mniejszości < ) w R jest spójna. Relacja bycia większym lub równym w R jest w nim spójna. Relacja lubienia kogoś w zbiorze ludzi nie jest w nim ani przechodnia, ani spójna. Relacje / strona 13 z 18

Relacje równoważnościowe (Rw) i klasy abstrakcji Definicja R.13. Mówimy, że relacja binarna R jest relacją równoważnościową w zbiorze A wtw, gdy R jest w A zwrotna, symetryczna i przechodnia. Przykład P.16. Relacja identyczności (=) jest relacją równoważnościową w dowolnym zbiorze. Przykład P.17. Relacja posiadania tego samego wzrostu jest relacją równoważnościową w zbiorze wszystkich ludzi. Relacje / strona 14 z 18

Klasy abstrakcji relacji równoważnościowej Definicja R.14. Niech A będzie niepustym zbiorem, zaś R będzie relacją równoważnościową w A. Klasą abstrakcji elementu x A względem relacji R nazywamy zbiór: [x] R = {y A xry}. Uwaga: Do klasy abstrakcji elementu x A względem relacji równoważnościowej R w A należą wszystkie te elementy zbioru A, które pozostają w relacji R do x, i tylko one. Relacje / strona 15 z 18

Relacje równoważnościowe i klasy abstrakcji Twierdzenie T.1. Niech A będzie niepustym zbiorem, natomiast R niech będzie relacją binarną w zbiorze A. Jeżeli R jest relacją równoważnościową w A, to dla dowolnych elementów x, y A: (i) x [x] R, (ii) [x]! = [y]! wtw, gdy xry, (iii) jeśli [x] R [y] R, to [x] R [y] R =. Twierdzenie T.2. (zasada abstrakcji) Niech A będzie niepustym zbiorem i niech R będzie relacją równoważnościową w A. Relacja R ustala podział zbioru A na rozłączne i niepuste podzbiory (mianowicie klasy abstrakcji) w taki sposób, że dwa elementy x, y zbioru A należą do tego samego podzbioru wtw xry. Notacja: Przez A R oznaczamy zbiór wszystkich klas abstrakcji relacji R w zbiorze A. Relacje / strona 16 z 18

Porządki i liniowe porządki Definicja R.15. Niech R będzie relacją binarną w zbiorze A. Relację R nazywamy porządkującą zbiór A wtw, gdy R jest zwrotna, przechodnia i antysymetryczna w A. Mówimy wówczas, że R porządkuje zbiór A, i parę uporządkowaną < A, R > nazywamy zbiorem uporządkowanym. Przykład P.18. Relacja niewiększości w (dowolnym) niepustym zbiorze liczb rzeczywistych porządkuje ten zbiór. Relacja zawierania w (dowolnym) zbiorze podzbiorów danego zbioru niepustego porządkuje ten zbiór. Relacje / strona 17 z 18

Porządki i liniowe porządki Definicja R.16. Relację binarną R w zbiorze A nazywamy liniowo porządkującą zbiór A wtw, gdy R porządkuje zbiór A i R jest spójna w A. Mówimy wówczas, że relacja R liniowo porządkuje zbiór A, i parę uporządkowaną < A, R > nazywamy zbiorem liniowo uporządkowanym lub łańcuchem. Przykład P.19. Relacja niewiększości w (dowolnym) niepustym zbiorze liczb rzeczywistych liniowo porządkuje ten zbiór. Relacje / strona 18 z 18