Модуль ОТН Отношение Основные три вида бинарного отношения
Вход Модуль ОСП. Математический анализ.
Выход
Понятия
Параметры |
Имя понятия, обозначение |
Определяющее понятие и видовые признаки |
|
Система всех множеств, ObS |
Идеальная с., элементами которой являются любые множества |
|
Множество (м.) |
Элемент с. всех множеств |
|
М. натуральных чисел, N |
М. N = {1, 2, 3, …} |
|
М. вещественных чисел, R |
М. всех десятичных дробей (без периодов из одних девяток) |
Х - м. |
Элемент м. Х, x Х |
Элемент с. множество Х |
X,YObS |
Подмножество, X Y |
Множество Х x X х Y |
ObS, UX |
Дополнение подмножества, X\U |
Подмножество X \ U = {xXxU} X |
X,YObS |
Разность м., X\Y |
М. X\Y = {xXxY} |
B, b ObS bB |
Объединение м., b |
М. b = {xbB такое, что xb} |
B, b ObS bB |
Пересечение м., b |
М. b = {xbB xb} |
kObS, ,,n |
Декартово произведение м., k |
М. x1, x2, xnxkk (в частности, XY = {<x, y> xX & yY}) |
ObS |
Декартов квадрат , 2 |
Декартово произведение |
|
Пространство Rn |
Декартово произведение RRR (n раз) |
ObS |
М. всех отображений, S( |
М. всех отображений |
T ObS |
М. всех (вещественных) ф., опред-ных на м. Т, S(T, R) |
М. S( при и R |
a,bR, a b |
М. S[a, b] |
М. S(T, R) при T= [a, b] |
|
М. l всех числовых последовательностей |
М. S(N, R) |
P ObS |
М. параметрических высказываний, S(P, PR) |
М. S( ) при (м. параметров) и Y=PR |
Х ObS |
М. всех подмножеств в Х,(Х) |
М. aa Х |
|
М. высказываний, PR (PRoposition) |
М. всех утверждений, каждое из которых можно интерпретировать как истинное, либо как ложное |
ObS |
Отношение (о.) в |
Отношение R ; (<x, y> R xRy) |
ObS |
О. в Х |
О. R 2 (о. в при ) |
ObS |
Рефлексивное о. в |
О. R в xRx x |
ObS |
Транзитивное о. в |
О. R в xRy & yRz xRz |
ObS |
Симметричное о. в |
О. R в xRy yRx |
ObS |
Антисимметричное о. в |
О. R в xRy & yRx x=y |
ObS |
Отношение эквивалентности (о.э.) в , |
О. в , которое рефлексивно, транзитивно и симметрично |
nN |
О. равенства (о.р.) в Rn = |
О. э. в Rn: x = y xk = yk k |
XObS |
О. р. множеств, =(X) |
О. э. в (Х): A = B A B B A |
|
О. р. понятий, = |
О. э. в CON: а = b Va = Vb (синонимы) |
|
О. р. высказываний, = |
О. э. в PR: p=q интерпретации p и q совпадают (т.е. либо оба высказывания истинны, либо оба ложны) |
S() <Y, =Y> |
О. р. отображений, = |
О. э. в S(): A=B A(x) =Y B(x) x, где =Y - о.р. в Y, т.е. рав-ство в S() поточечное |
S(ТR) |
О. р. вещественных функций,= |
О. р. в S(Т R) |
S(P, PR) |
О. р. параметрических высказываний, = |
О. р. в S(P, PR) |
ObS |
О. частичного порядка (ОЧП) в , |
Рефлексивное, транзитивное и антисимметричное о. в X |
ObS |
Частично упорядоченное м. (ЧУМ), Х, |
Упорядоченная пара Х, где - ОЧП в Х |
Х,x,y |
Неравенство, x y |
Упорядоченная пара x y (элемент ОЧП) |
Х,x,y |
Строгое неравенство, x y |
Неравенство x y, в котором x y |
Х,x, y |
x и y несравнимы |
Упорядоченная пара x y x y & y x |
ObS |
Линейно упорядоченное м. (ЛУМ), Х |
ЧУМ Х, , в котором нет несравнимых элементов |
|
ЛУМ R, , R |
ЛУМ x y y - x [ |
nN |
ЧУМ Rn Rn |
ЧУМ x y xk Ryk |
XObS |
ЧУМ (X) (X) |
ЧУМ x y x y |
|
ЧУМ CON CON |
ЧУМ x y Vx Vy |
|
ЛУМ PR, , PR |
ЛУМ x y x y ( интерпретация (x) (y)) |
S(), Y,Y-ЧУМ |
ЧУМ S(), S() |
ЧУМ A B A(x) Y B(x) xX (т.е. неравенство в S() поточечное) |
TObS |
ЧУМ S(T, R) S(T, R) |
ЧУМ S(X,Y) при X=T, Y=R |
a,bR, ab |
ЧУМ S[a, b],S[a, b] |
ЧУМ S(T, R) при T = [a,b] |
|
ЧУМ S(P,PR), S(P, PR) |
ЧУМ S(X,Y) при X=P , Y=PR (А,B S(P, PR) AB A(p) B(p) pP) |
X,YObS |
Отображение (o.) A из X в Y, A:DA XY |
О. A в XY xAy xAz y = z, т.е. если Ax = y Ax = z, то y = z (функциональное о. в XY); (<x, y>A xAy Ax = y) |
X,YObS |
Отображение (о.), AXY |
О. из A:DA XY DA = X |
AS(X,Y) |
Аргумент о. А |
Элемент x |
AS(X,Y), xX |
Значение о. А на аргументе x, Ax ( A(x) ) |
Элемент yYy Ax (<x, y>A) |
AXY |
График о. А |
О. А (синоним) |
AS(X,Y),U |
Образ множества U, A(U) |
Подмножество A(U) = yY y=Ax & xU yA(U) (определение образа A(U)) y=Ax & xU |
AS(X,Y),VY |
Прообраз множества V, A-1(V) |
Подмножество A-1(V) ={x AxVX |
AS(X,Y) |
М. (всех) значений о. А, imА |
Образ м. X, imA= A(X) |
B,bObS bB |
Произведение м., Пb |
М. Пb = {xS(B, b )x(b)B bB} |
|
Вещественная функция |
О. x S(T, R) |
|
Интерпретация (высказываний) |
Вещественная ф. PR0 R высказывание р истинно (р) = 1, высказывание р ложно (р) = 0 |
Утверждения
УТВ ОТН-1 (Примеры о.э.) Отношениями эквивалентности являются о. равенства:
1 множеств; 2 понятий; 3 высказываний; 4 отображений; 5 вещественных функций;
6 параметрических высказываний.
УТВ ОТН-2 (Примеры ЛУМ) ЛУМ являются: R, PR.
УТВ ОТН-3 (Примеры ЧУМ) ЧУМ (но не ЛУМ) являются: Rn, (Х) CON, S(X, Y), S(T, R), S[a, b], S(P, PR).
УТВ ОТН-4 Принцип двойственности Пусть Х, BObS, X(Х) B. Тогда:
X\X (X\X), т.е. дополнение объединения равно пересечению дополнений;
X\X (X\X), т.е. дополнение пересечения равно объединению дополнений.
Умения
УМ ОТН-1 Пусть X,YObS, R – бинарное отношение в X (в XUY). Установить, является ли отношение R: 1 Рефлексивным? 2 Транзитивным? 3 Симметричным? 4Антисимметричным? 5 О. эквивалентности? 6 ОЧП? 7 Отоображением из X в Y?
УМ ОТН–2 Пусть A, BObS; O{R, PR, Rn, (Х) CON, S(X, Y), S(T, R), S[a, b], S(P, PR)}.
Сравнить элементы А и В в ЧУМ О, т.е. выбрать одну из пяти альтернатив :
AO BO A B (A)
AO BO A < B (B)
AO BO A = B (C)
AO BO A несравнимо с B (D)
AO или BO (E)
УМ ОТН–3 Пусть X,YObS, AS(X,Y). Найти:
1 Аргумент А, x 2 Значение А , Ax 3 Подмножество U X и его образ A(U)
4 Подмножество V Y и его прообраз A-1(V) 5 М. значений о. А, imA.
Примеры
Пример ОТН-1 Пусть X=Y=N2; <n,m>R<p,q> n + q = p + m. Установить, является ли отношение R: 1 Рефлексивным? 2 Транзитивным? 3 Симметричным? 4Антисимметричным? 5 О. эквивалентности? 6 ОЧП? 7 Отоображением из X в Y?
Решение 1 n + m = n + m <n,m> R <n,m> R рефлексивно! 2 <n,m> R <p,q> <p,q> R <v,w> n + q = p + m & p + w = v + q n + w = (p + m - q) + (v + q - p) = m + v = v + m <n,m> R <v,w> R транзитивно! 3 <n,m> R <p,q> n + q = p + m p + m = n + q <p,q> R <n,m> R симметрично! 4 <1,2> R <3,4> & <3,4> R <1,2>, но <1,2> <3,4> R не является антисимметричным! 5 R - о. эквивалентности в N2 6 R не является ОЧП в N2 7 <4,3> R <2,1> & <4,3> R <3,2>, но <2,1> <3,2>, т.е. R не является отображением из N2 в N2
Пример ОТН-2 15 примеров реализации умения ОТН-2 приведены в следующей таблице.
№ |
А |
В |
Дополнительная информация |
Отв. |
1 |
3.75 |
-4 |
Числа, R |
A |
2 |
[a, b] |
(a, b) |
Множества; (R); a,bR, a<b |
A |
3 |
A(t)=sint t |
B(t)=cost t |
Функции; S[0, 1] |
D |
4 |
5{2.75, 5.01} |
-3Z |
Высказывания, PR |
B |
5 |
A =S B & B =S C |
A(x) =Y С(x) x |
Параметрические высказывания, A,B,CS(X,Y) |
В |
6 |
(-, 2] \ [-2, +) |
(-1, 1) [0, 10) |
Множества, (R) |
D |
7 |
[0, 1] [0, 2] |
[0, 2] [0, 1] |
Множества, (R2) |
D |
8 |
{x=<x1, x2, x3> R3 x12 + x22 + x32 < 1} |
{x=<x1, x2, x3> R3 x1 < 1} |
Множества, (R3) |
B |
9 |
g-1([0, 1]) |
g([0, 1]) |
Множества, (R); g(x) = (x-1)2 - 1 |
D |
10 |
gf(1) |
fg(1) |
Числа; R; f(t) = sin(t), g(t) = t2 |
B |
11 |
Произведение м. |
R3 |
Понятия |
A |
12 |
Упорядоченная пара |
Элемент системы |
Понятия |
B |
13 |
N |
Множество |
Понятия |
B |
14 |
Отношение частичного порядка |
Отношение эквивалентности |
Понятия |
D |
15 |
1 |
1- натуральное число |
Высказывания, PR |
E |
Решение. Рассмотрим ТЗ №5. Параметрическое высказывание А = «A =S B & B =S C», параметры: A,B,CS(X,Y); В = «A(x) =Y С(x) x» при тех же параметрах.
А =(транзитивность =S) A =S С (определение =S) «A(x) =Y С(x) x» = В, следовательно А В (определение ОЧП в S(P,PR)) A B. Но из В не следует А, т.к. достаточно взять параметры A,B,CS(X,Y) такие, что A =S С, но A S B, тогда высказывание В истинно, а высказывание А ложно, следовательно из В не следует А (определение ОЧП в S(P,PR)) В не меньше или равно, чем А. Итак, A B, АВ А B, следовательно ответ (B)
Пример ОТН-3 Пусть X = S[0, 1], Y=R, AS(X, Y), Ax x(0). Найти:
1 Аргумент А, x 2 Значение А , Ax 3 Подмножество U X и его образ A(U)
4 Подмножество V Y и его прообраз A-1(V) 5 М. значений о. А, imA.