Симметричное отношение

Тип бинарного отношения
Транзитивные  бинарные отношения
Симметричный Антисимметричный Подключен Обоснованный Имеет соединения Имеет встречает Рефлексивный Нерефлексивный Асимметричный
Всего, ПолуконнекcАнтирефлексивный
Отношение эквивалентности Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Предварительный заказ (квазизаказ) Зелёная галочкаИ
Частичный заказ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Всего предзаказов Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Общий заказ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Предварительный заказ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Хорошо-квази-упорядочение Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Хорошо упорядоченный Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Решетка Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Join-полурешетка Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Встреча-полурешетка Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Строгий частичный порядок Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Строгий слабый порядок Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Строгий общий порядок Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ Зелёная галочкаИ
Симметричный Антисимметричный Подключен Обоснованный Имеет соединения Имеет встречает Рефлексивный Нерефлексивный Асимметричный
Определения, для всех и а , б {\displaystyle а,б} С : {\displaystyle S\neq \varnothing:} а Р б б Р а {\displaystyle {\begin{align}&aRb\\\Стрелка вправо {}&bRa\end{align}}} а Р б  и  б Р а а = б {\displaystyle {\begin{align}aRb{\text{ и }}&bRa\\\Стрелка вправо a={}&b\end{align}}} а б а Р б  или  б Р а {\displaystyle {\begin{align}a\neq {}&b\Rightarrow \\aRb{\text{ или }}&bRa\end{align}}} мин С существует {\displaystyle {\begin{align}\min S\\{\text{exists}}\end{align}}} а б существует {\displaystyle {\begin{align}a\vee b\\{\text{существует}}\end{align}}} а б существует {\displaystyle {\begin{align}a\wedge b\\{\text{существует}}\end{align}}} а Р а {\displaystyle аРа} нет  а Р а {\displaystyle {\text{не}}aRa} а Р б нет  б Р а {\displaystyle {\begin{align}aRb\Rightarrow \\{\text{not}}bRa\end{align}}}
Зелёная галочкаИуказывает, что свойство столбца всегда верно для термина строки (слева), в то время как указывает, что свойство не гарантируется в общем случае (оно может выполняться, а может и не выполняться). Например, то, что каждое отношение эквивалентности симметрично, но не обязательно антисимметрично, обозначается в столбце «Симметрично» и в столбце «Антисимметрично» соответственно.Зелёная галочкаИ

Все определения неявно требуют, чтобы однородное отношение было транзитивным : для всех, если и то Определение термина может требовать дополнительных свойств, которые не перечислены в этой таблице. Р {\displaystyle R} а , б , с , {\displaystyle а,б,в,} а Р б {\displaystyle aRb} б Р с {\displaystyle bRc} а Р с . {\displaystyle aRc.}

Симметричное отношение — это тип бинарного отношения . Формально бинарное отношение R над множеством X является симметричным, если: [1]

а , б Х ( а Р б б Р а ) , {\displaystyle \forall a,b\in X(aRb\Leftrightarrow bRa),}

где обозначение aRb означает, что ( a , b )R.

Примером может служить отношение «равно», поскольку если a = b истинно, то b = a также истинно. Если R T представляет собой обратное R , то R симметрично тогда и только тогда, когда R = R T . [2]

Симметрия, наряду с рефлексивностью и транзитивностью , являются тремя определяющими свойствами отношения эквивалентности . [1]

Примеры

В математике

Вне математики

  • «состоит в браке с» (в большинстве правовых систем)
  • "является полностью биологическим братом"
  • "является омофоном "
  • "является коллегой"
  • "является товарищем по команде"

Отношение к асимметричным и антисимметричным отношениям

Симметричные и антисимметричные отношения

По определению непустое отношение не может быть одновременно симметричным и асимметричным (где если a связано с b , то b не может быть связано с a (таким же образом)). Однако отношение не может быть ни симметричным, ни асимметричным, что имеет место для «меньше или равно» и «охотится на»).

Симметрия и антисимметрия (где a может быть связана с b, а b может быть связана с a, только если a = b ) на самом деле независимы друг от друга, как показывают эти примеры.

Математические примеры
СимметричныйНе симметрично
Антисимметричныйравенстводелит , меньше или равно
Не антисимметричныйконгруэнтность в модульной арифметике// (целочисленное деление), большинство нетривиальных перестановок
Нематематические примеры
СимметричныйНе симметрично
Антисимметричныйэто тот же человек, что и он, и состоит в бракеэто множественное число от
Не антисимметричныйявляется полным биологическим братомохотится на

Характеристики

  • Симметричное и транзитивное отношение всегда квазирефлексивно . [a]
  • Один из способов подсчета симметричных отношений на n элементах заключается в том, что в их двоичном матричном представлении верхний правый треугольник полностью определяет отношение, и оно может быть задано произвольно, таким образом, существует столько симметричных отношений, сколько n × n двоичных верхних треугольных матриц, 2 n ( n +1)/2 . [3]
Число n -элементных бинарных отношений разных типов
ЭлементыЛюбойПереходныйРефлексивныйСимметричныйПредварительный заказЧастичный заказВсего предзаказовОбщий заказОтношение эквивалентности
0111111111
1221211111
216134843322
3512171646429191365
465,5363,9944,0961,024355219752415
н2 н 22 n ( n −1)2 н ( н +1)/2н
к =0
к ! С ( н , к )
н !н
к =0
С ( н , к )
ОЭИСА002416А006905А053763А006125А000798А001035А000670А000142А000110

Обратите внимание, что S ( n , k ) относится к числам Стирлинга второго рода .

Примечания

  1. ^ Если xRy , то yRx по симметрии, следовательно, xRx по транзитивности. Доказательство xRyyRy аналогично.

Ссылки

  1. ^ ab Biggs, Norman L. (2002). Дискретная математика . Oxford University Press. стр. 57. ISBN 978-0-19-871369-2.
  2. ^ "MAD3105 1.2". Факультет математики Университета штата Флорида . Университет штата Флорида . Получено 30 марта 2024 г.
  3. ^ Sloane, N. J. A. (ред.). "Последовательность A006125". Онлайновая энциклопедия целочисленных последовательностей . Фонд OEIS.

Смотрите также

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Симметричное_отношение&oldid=1241079012"