Сервер Методического Обеспечения вгуэс

Вид материалаРеферат

Содержание


В, если она существует, называется точной верхней границей
В, если она существует, называется точной нижней границей
Подобный материал:
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   22

.

  1. §9. Экстремальные элементы в частично упорядоченных множествах и подмножествах

  2. Определение 1


а) Пусть  – частично упорядоченное множество. Элемент называется максимальным элементом множества , если не существует , такого, что . Иногда это определение можно встретить в такой формулировке: для любого

.


б) Элемент называется минимальным элементом множества , если не существует элемента , такого, что или для любого .

Максимальные и минимальные элементы в частично упорядоченных множествах могут существовать, а могут и не существовать, их может быть несколько, как показывают нижеприведенные примеры.
  1. Пример 1


 – множество вещественных чисел с естественным порядком. В этом множестве нет ни максимального, ни минимального элементов.
  1. Пример 2


В множестве есть максимальный элемент и минимальный элемент . В множестве есть максимальный, но нет минимального элемента, а в множестве есть минимальный, но нет максимального элемента.
  1. Пример 3


Рассмотрим частично упорядоченное множество , где  – отношение делимости. Для наглядности построим диаграмму этого множества:


Здесь 2, 3, 7 являются минимальными элементами, а 7, 12, 16, 18 – максимальными.
  1. Задача 1


Придумать множество, которое имеет бесконечно много максимальных элементов.
  1. Задача 2


Придумать множество, которое имеет бесконечно много максимальных и бесконечно много минимальных элементов.
  1. Определение 2


Пусть  – частично упорядоченное множество.

а) Элемент называется наибольшим элементом А, если для любого .

б) Элемент называется наименьшим элементом А, если для любого .

Следующая теорема показывает, что понятия максимального и наибольшего элементов существенно отличаются друг от друга (минимальный и наименьший элементы – аналогично).
  1. Теорема 3


Если в частично упорядоченном множестве есть наибольший элемент, то он единственный.
  • Доказательство


Пусть а и b – наибольшие элементы в , тогда для любого , в частности, . Аналогично . Следовательно, .

Замечание. Аналогичное верно для наименьших элементов.
  1. Теорема 4


Если  – линейно упорядоченное множество и a – максимальный элемент, то а является наибольшим, а значит, единственным максимальным элементом.
  • Доказательство


Так как а – максимальный элемент, то не существует , такого, что . С другой стороны, так как линейно упорядочено, то выполняется альтернатива , поэтому , где b – произвольный элемент А.

Теорема доказана.
  1. Определение 5


Пусть  – частично упорядоченное множество и .

а) Элемент называется верхней границей множества В, если для любого . Обозначение верхней границы: .

б) Наименьшая из всех верхних границ множества В, если она существует, называется точной верхней границей и обозначается: .

в) Элемент называется нижней границей множества В, если для любого . Обозначение нижней границы: .

г) Наибольшая из всех нижних границ множества В, если она существует, называется точной нижней границей и обозначается: .
  1. Пример


Рассмотрим и . Числа 2, 1, , 1000 являются верхними границами множества , . Числа являются нижними границами множества , .