Презентация на тему Методический материал для студентов с овз по теме: Бинарные отношения

В называется любое подмножество R⊆A×B.
Если множества A и

B совпадают А=В, то R называют бинарным отношением на множестве А. (однородное отношение)
Если (x, y)∈R, то это обозначают еще xRy и говорят, что между элементами x и y установлено бинарное отношение R.
n-местным (n-арным) отношением, заданным на множествах M1, M2,…, Mn, называется подмножество прямого произведения этих множеств.
Иногда понятие отношения определяется только для частного случая M=M1=M2=…=Mn.

на множестве X = {4, 3, 2} можно определить

как свойство "Делится" на этом подмножестве целых чисел.
Из школьного курса
На множестве целых чисел Z отношения "делится", "делит", "равно", "больше", "меньше", "взаимно просты";
на множестве прямых пространства отношения "параллельны", "взаимно перпендикулярны", "скрещиваются", "пересекаются", "совпадают";
на множестве окружностей плоскости "пересекаются", "касаются", "концентричны".

плоскости. Тогда бинарное отношение
R1 = { (x, y) |

x2 + y2 ≤1 }
определяет замкнутый круг единичного радиуса с центром в точке (0,0) на плоскости, отношение
R2 = { (x, y) | x ≥ y }
полуплоскость, а отношение
R3= { (x, y) |  |x-y| ≤ 1 }
полосу.

и базового множества В
A={a1 ,a2} B={b1,b2,b3}, ={(a1, b1), (a1

,b3), (a2, b1)}
Отношения могут задаваться формулами:
формулы
y = x2 +5x - 6  или x + y < 5  задают бинарные отношения на множестве действительных чисел;
формула
x + y = любовь,
задает бинарное отношение на множестве людей.

(c, a), (e,d), (e, a)}

соединенных линиями (дугами). Вершины графа соответствуют элементам множества А,

то есть xi, а наличие дуги, соединяющей вершины xi и xj, означает, что (xi,xj)∈R. Чтобы подчеркнуть упорядоченность пары на дуге ставится стрелка.
А={(a, b), (a, c), (b, d), (c, e), (e,b), (e, e)}

задано отношение А. Упорядочим каким-либо образом элементы множества X

= {x1, x2, ..., xn} и определим матрицу отношения A = [aij] следующим образом:

единичным бинарным отношением или отношением равенства в A.
Областью определения

бинарного отношения R называется множество
δR={ x∈A | y∈B, (x, y) ∈R }.
Областью значений бинарного отношения R называется множество
ρR={ y∈B |  x∈A, (x, y)∈R }.
Образом множества X относительно отношения R называется множество
R(X) = { y∈B | x∈X, (x, y)∈R };
прообразом X относительно R называется R -1(X).

и R2 - это отношение
R1∩R2 = { (x, y)

| (x, y)∈R1 и (x, y)∈R2 }.
≥ ∩ ≠ = >
Объединение двух бинарных отношений R1 и R2 - это отношение
R1∪R2 = { (x, y) | (x, y)∈R1 или (x, y)∈R2 }.
Разностью отношений R1 и R2 называется  такое отношение, что:
R1\R2 = { (x, y) | (x, y)∈R1 и (x, y)∉R2 }
Дополнение к отношению
R={ (x, y) | (x, y)∈(A×A)\R}.

(x, y) | (y, x)∈R}.

R=R1oR2  содержит пару (x, y) тогда и только

тогда, когда существует такое z∈A, что
(x, z)∈R1 и (z, y)∈R2.

пара (x, y), которая принадлежит отношению R1 также принадлежит и

отношению R2
Рефлексивность
∀x∈M (xRx)
Антирефлексивность
∀x∈M ¬(xRx)

состоящее из пар вида (a, a), где a ∈ X:

Ix = {(a, a)| a ∈ X}.
Отношение Ix обычно называют диагональю множества X или отношением тождества на X.
Очевидно, что отношение R на множестве X рефлексивно, если диагональ Ix является подмножеством множества a:
Ix ⊆  R.
Отношение антирефлексивно, если диагональ Ix и отношение R не имеют ни одного общего элемента:
Ix ∩ R = Ø.

очереди. Отношение R "не стоять за кем-то в очереди"

будет антисимметричным.
Пусть х=ВАСЯ, а y=ИВАНОВ. Тот факт, что (x, y)∈R означает, что "ВАСЯ не стоит в очереди за ИВАНОВЫМ", (y, x)∈R - "ИВАНОВ не стоит за ВАСЕЙ". Очевидно, что одновременное выполнение обоих включений может быть, только если ВАСЯ и есть ИВАНОВ, т.е. x = y.
Отношение "≥" также антисимметрично: если x≥y и y≥x, то x=y.
Асимметричность

Асимметричность эквивалентна одновременной антирефлексивности и антисимметричности отношения.

части отношения
Rs = R ∩R-1
и асимметричной части

отношения
Ra = R \ Rs.
Если отношение R симметрично, то R= Rs,
если отношение R асимметрично, то R= Ra.
Примеры. Если R - "≥", то R-1 - "<", Rs - "=", Ra - ">".
Транзитивность отношений

отличающееся тем, что для любых х, у, z этого

множества из xRy и yRz не следует xRz.
Пример нетранзитивного отношения:
«x отец y»
Нетранзитивным является отношение "≠". Пусть x=2, y=3, z=2, тогда справедливо x≠y и y≠z, но x=z, т.е. (x, z)∉R.

R → (x, z) ∉ R
В графе негатранзитивного отношения

отсутствие дуг от х к у и от у к z приводит к отсутствию дуги от х к z .
Отношения R1 - ">" и  R2 - " ≠" негатранзитивны, так как отношения R1доп - "≤", R2доп - "=" транзитивны.
Возможно одновременное выполнение свойств транзитивности и негатранзитивности.
Например, отношение R1 одновременно транзитивно и негатранзитивно, а R2, как известно, транзитивным не является.

либо yRx, либо и то и другое одновременно –

полносвязное или связное отношение
Ацикличность
Отношение R называется ацикличным, если из наличия какого-либо пути между вершинами соответствующего графа следует отсутствие обратной дуги (обратного пути) между этими вершинами (в графе отсутствуют любые циклы ).
∀n x1Rx2∧ x2Rx3∧ x3Rx4∧… ∧ xn-1Rxn но не наоборот.

равно пересечению всех транзитивных отношений, включающих в качестве подмножества.

Композиция транзитивного отношения – транзитивное отношение.
Отношение R1 называется транзитивным относительно отношения R2, если:
из (x, y)∈ R1 и (y, x)∈ R2 следует, что (x, z)∈ R1;
из (x, y)∈ R2 и (y, x)∈ R1 следует, что (x, z)∈ R1.

и только тогда, когда R = R-1.
Если R рефлексивно,

то Rd антирефлексивно, если R антирефлексивно, то Rd рефлексивно.
Отношение R слабо полно тогда и только тогда, когда Rd антисимметрично.
Отношение R асимметрично тогда и только тогда, когда Rd полно.

A2 называется отношением эквивалентности, если оно обладает следующими свойствами:

рефлексивность
симметричность
транзитивность
Обозначается =, ≈, ~, ≡

Если x ≈ y, то y ≈ x (симметричность)

Если x ≈ y и y ≈ z, то x ≈ z (транзитивность)

множестве X;
отношение параллельности на множестве прямых плоскости;
отношение

подобия на множестве фигур плоскости;
отношение равносильности на множестве уравнений;
отношение "иметь одинаковые остатки при делении на фиксированное натуральное число m" на множестве целых чисел. Это отношение в математике называют отношением сравнимости по модулю m и обозначают a≡b (mod m);
отношение "принадлежать одному виду" на множестве животных;
отношение "быть родственниками" на множестве людей;
отношение "быть одного роста" на множестве людей;
отношение "жить в одном доме" на множестве людей.

M называется разбиением этого множества, если
M = M1∪M2∪  …

и при  i≠j
Mi∩Mj =Ø.
Сами множества M1, M2, … называются при этом классами данного разбиения.

- треугольники, четырехугольники, пятиугольники и т. д.;
Разбиение всех

треугольников по свойствам углов (остроугольные, прямоугольные, тупоугольные);
Разбиение всех треугольников по свойствам сторон (разносторонние, равнобедренные, равносторонние);
Разбиение всех треугольников на классы подобных треугольников;
Разбиение множества всех учащихся данной школы по классам.

если их остатки при делении на n равны.
Например по

модулю 5 равны 2, 7, 12 …



[0] = {0, n, 2n, …}
[1] = {1, n+1, 2n+1, …}
…
[n-1] = {n-1, n+n-1, 2n+n-1, …}

элементов, эквивалентных a. Из вышеприведённого определения немедленно следует, что,

если и b∈C(a), то C(a) = C(b).

определяет разбиение множества Х на непересекающиеся классы эквивалентности базового

множества

X / ˜.

Пусть A и B - два класса эквивалентности из

X. Допустим, что они пересекаются и c - общий элемент, то есть c ∈ A, c ∈ B. Если x - произвольный элемент из A, то x ~ c. Поскольку c ∈ B, то и x ∈ B. Таким образом, A ⊂ B. Аналогично доказывается, что B ⊂ A. Итак, A = B. Теорема доказана