Сервер Методического Обеспечения вгуэс

Вид материалаРеферат

Содержание


3. Проверка выполняется для всех трех аксиом. а) делится на 3
Классом эквивалентности
Подобный материал:
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   22


.

Значит, .
  1. §6. Отношение эквивалентности

  2. Определение 1


Отношение называется отношением эквивалентности, если выполняются три аксиомы:

а) для любого  – рефлексивность;

б) для любых  – симметричность;

в) для любых  – транзитивность.
  1. Пример 1


определяется условием: делится на 3. Проверка выполняется для всех трех аксиом.

а) делится на 3, следовательно, .

б) Пусть , то есть делится на 3, значит, и также делится на 3, значит, .

в) Пусть , , следовательно, делится на 3 и делится на 3, тогда тоже делится на 3, то есть .
  1. Пример 2


Пусть определяется следующим условием: делится на 3. Данное отношение не является отношением эквивалентности, так как нарушается уже первая аксиома – рефлексивность, так как не для любого делится на 3. Достаточно взять . Отметим кстати, что остальные две аксиомы – симметричность и транзитивность – выполняются. Проверьте это самостоятельно.
  1. Пример 3


определяется условием .

а) Так как для любого , значит, .

б) Пусть , то есть , значит, , то есть . Симметричность выполняется.

в) Пусть и , значит, и , следовательно, , поэтому . Транзитивность выполняется.
  1. Пример 4


Пусть  – множество мужчин, определяется условием  – брат y. Если договориться, что мужчина сам себе является братом, то является отношением эквивалентности, так как симметричность и транзитивность выполняется очевидным образом.

Если договорится для отношения эквивалентности вместо писать ~ , то аксиомы этого отношения перепишутся более простым и обычным образом:

а) для любого ~ ;

б) для любых ~ ~ ;

в) для любых ~ ~ ~ .


  1. Задача


Докажите, что эти условия равносильны следующим отношениям:

а) ;

б) ;

в) .
  1. Определение 2


Пусть задана система множеств , тогда:

а) ;

б) .

Очевидно, что объединение и пересечение конечного числа множеств, например, n, является частным случаем этих определений, когда индексное множество .
  1. Определение 3


Система множеств называется разбиением множества , если

а) ;

б) для любых .

Другими словами, различные множества из системы не пересекаются.
  1. Определение 4


Пусть  – отношение эквивалентности на . Классом эквивалентности, порожденным элементом , называется множество .
  1. Теорема 5


Если  – отношение эквивалентности на , то множество классов эквивалентности образуют разбиение .
  • Доказательство


Докажем вначале . Так как для любого , то включение очевидно. Возьмем . Так как , то , значит , то есть , значит и . Пусть , значит существует , то есть и . По транзитивности . Теперь докажем, что . Возьмем . Если же . Таким образом, .

Итак, мы доказали, что любое отношение эквивалентности на множестве порождает естественным образом разбиение на классы эквивалентности. Оказывается, имеет место и обратное утверждение.
  1. Теорема 6


Пусть система множеств образует разбиение множества . Отношение существует такое , что является отношением эквивалентности на . Причем элементы разбиения являются классом эквивалентности.
  • Доказательство


Проверим выполнение всех трех аксиом – рефлексивности, симметричности, транзитивности.

Рефлексивность. Пусть , тогда для некоторого . Тогда можно записать: , то есть .

Симметричность. Пусть , то есть существует , такой, что , тогда и , значит, .

Транзитивность. Пусть и , значит, существуют такие и , что и , но тогда , то есть . По определению разбиения , значит, , то есть .

Теорема доказана.