离散数学二元关系和函数 2

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离散数学(第14讲)二元关系

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Discrete Mathematics 2）反之，在非空集合A上给定一个划分π，则可将A 分割成若干个划分块。根据以下条件定义A上的二元关系R，即对任何元素x,y∈A，如果x和y在同一划分块中，则xRy。显然，R是A上的等价关系，称为由划分π所诱导的等价关系，并且该等价关系的商集就等于π 。结论的划分是一一对应的。集合A上的等价关系与集合crete Mathematics 在非空集合A上给定一个划分在非空集合上给定一个划分π={A1,A2,…,Am}，上给定一个划分，找出由π所唯一确定的所唯一确定的A上的等价关系的方法如找出由所唯一确定的上的等价关系的方法如下：把划分π的每一块都拿出来，把划分的每一块Ai都拿出来，并且作其笛卡的每一块尔积A 尔积 i× Ai(i=1,2,..,m) ，然后求这些笛卡尔积的并集，即为所求，并集，即为所求，即
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Discrete Mathematics 例设A={1,2,3,4,5,6,7,8}，， R={<x,y>|x,y∈A∧x =y(mod3)}，其中 =y(mod3) ∈ ∧ ，其中x 的含义是x和分别除以后的余数相等，分别除以3后的余数相等的含义是和y分别除以后的余数相等，即x-y可以整除。上的等价关系，被3整除。不难验证为A上的等价关系，它的关系整除不难验证R为上的等价关系图如下图所示：下图所示图如下图所示：
Discrete Mathematics
Discrete Mathematics 3、商集、为非空集合A上的等价关系，定义设R为非空集合上的等价关系，以R的不相为非空集合上的等价关系的不相交的等价类为元素的集合叫做A在下的商集，下的商集交的等价类为元素的集合叫做在R下的商集，记作A/R，即， A/R={[a]R |a∈A} ∈ 显然，显然，在例1中，A在R下的商集是中在下的商集是 A/R ={{1,4,7},{2,5,8},{3,6}}。。

离散数学第二章关系

例9 .设A={1,2,3,4} ，B={2,4,6,8,10} 。 R={(1,2),(2,4),(3,6)}。
则 (R) = {1,2,3}A ， (R) = {2,4,6}B 。
二.关系的一些关联性质 17
离散数学
定理1. 设R1,R2 A×B是两个关系。若 R1 R2 ，则
(1)保序性： (R1) (R2) ； (2)保序性： (R1) (R2) ；
注：笛卡尔(1596-1650 )，法国数学家， 1637年发表《方法论》之一《几何学》，首次提出坐标及变量概念。这里是其概念的推广。
定义2. • 二个集合A，B的(二维或二重)叉积定义为 A×B ={(a, b): a A bB} ； •其元素——二元组(a, b)通常称为序偶或偶对(ordered
故 (R1)∩ (R2) = {1,2 }
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离散数学
所以 (R1)∩ (R2) (R1 ∩ R2) 。
元素aA和集合A1A在关系R A×B下的关联集 (1)a的R-关联集(R-relative set of a)：
R(a)={b : bBaRb }B ；
(2) A1的R-关联集(R-relative set of A1)： R(A1)={b : bB (aA1)(aRb) }B 。
•当A=B时，即RA×A，则称R是A上的一个二元关系。
例1 . 设A是西安交通大学全体同学组成的集合。 11
离散数学
R={(a,b) : aAbAa与b是同乡}A×A 于是，R是西安交通大学同学之间的同乡关系。
例2 . 设A是某一大家庭。
R1 = {(a,b) : aAbAa是b的父亲或母亲}A×A R2 = {(a,b) : aAbAa是b的哥哥或姐姐}A×A R3 = {(a,b) : aAbAa是b的丈夫或妻子}A×A 于是，

二元关系的复合运算和函数的区别

二元关系和函数是离散数学中的基本概念，它们在数学领域中有着重要的地位。

在本篇文章中，我们将深入探讨二元关系的复合运算和函数的区别，希望能够让读者对这两个概念有更清晰的认识。

一、二元关系的复合运算1. 二元关系的定义在介绍二元关系的复合运算之前，我们需要先了解二元关系的基本概念。

二元关系是集合论中的一个概念，它描述了两个元素之间的某种关系。

如果集合A和B之间的关系R满足aRb，其中a∈A，b∈B，那么我们称R是从A到B的二元关系。

2. 二元关系的复合运算当我们考虑两个二元关系R和S的复合运算时，我们是在寻找一种新的关系，这个新的关系描述了R中的元素与S中的元素之间的某种关系。

具体而言，对于R中的元素a和S中的元素b，如果存在一个元素c，使得aRc且cSb成立，那么我们就称这个元素c满足R和S的复合运算，记作R∘S。

3. 复合运算的性质在二元关系的复合运算中，我们可以总结出一些性质，比如结合律、分配律等。

这些性质有助于我们更好地理解复合运算的运算规律，并在实际问题中进行应用。

二、函数的定义和特点1. 函数的定义函数是高中数学中最基本的概念之一，它描述了两个集合之间的一种特殊关系。

具体而言，如果集合A和集合B之间的关系f满足对于A中的每一个元素a，都存在一个元素b使得f(a)=b成立，那么我们就称f是从A到B的函数。

2. 函数的特点函数具有一些明显的特点，比如每一个自变量都有且只有一个对应的因变量，这是函数与普通关系的本质区别之一。

函数还有定义域、值域、单调性、奇偶性等特点，这些特点在实际问题中有着重要的作用。

三、二元关系的复合运算和函数的区别1. 从定义上来看二元关系和函数在定义上有着明显的不同。

二元关系描述了两个集合之间的某种关系，没有对应的自变量和因变量的概念；而函数则是描述了两个集合之间的特殊关系，其中包含了自变量和因变量的概念。

2. 从表示形式来看二元关系和函数的表示形式也有所不同。

在二元关系中，我们通常用有序对的形式来表示两个元素之间的关系；而在函数中，我们则使用映射的形式来表示自变量和因变量之间的对应关系。

二元关系的性质及二元关系的应用（可编辑）

二元关系的性质及二元关系的应用引言在日常生活中,关系一词是大家在生活学习和工作中经常遇到和处理的概念,我们都熟知关系一词的含义,例如兄弟关系、上下级关系、位置关系等.在数学中关系可抽象为表达集合中元素之间的关系,如“4大于2”,“在点,之间”.在离散数学中关系是刻画元素之间相互联系的一个重要的概念,广泛应用于计算机科学技术如计算机程序的输入、输出关系,数据库的数据特性关系,其中关系数据库就是以关系及其运算作为理论基础的.近世代数利用等价关系将代数系统进行分类,进而加以研究.关系也是点集拓扑中一个重要概念,通过关系分类来研究集合元素之间的某种联系.熟练掌握关系的定义和性质,也是学好近世代数和点集拓扑的基础.最基本的关系就是二元关系,就是集合中两个元素之间的某种相关性.例如有三个人和四项工作.已知可以从事,可以从事,可以从事,那么人和工作之间的对应关系可以记作: 这是人的集合到工作的集合之间的二元关系.一基础知识定义1 设,为集合,用中元素为第一元素,中元素为第二元素,构成有序对,所有这样的有序对组成的集合叫做和的笛卡尔积,记作,符号化表示为.定义2 如果一个集合满足以下条件之一:⑴集合非空,且它的元素都是有序对;⑵集合是空集,则称这个集合是一个二元关系,通常记作大写的英文字母,二元关系也可简称为关系.对于二元关系,如果有序对,可记为,否则记为.例如, ,则为二元关系,不是二元关系,只是一集合,除非将和定义为有序对.二元关系中特别重要的是从到的关系与上的关系.定义3为集合,的任何子集所定义的二元关系叫做从到的二元关系,特别当时则叫做上的二元关系.集合上的二元关系的数目依赖于中的元素数,当含有个元素时即,则,的子集有个,每一个子集代表一个上的关系,所以上有个不同的关系.定义4 对任意的集合都有三种特殊的关系:①空集是任何集合的子集当然也是的子集,也是上的关系,称为空关系.②称为上的全域关系.③为上的恒等关系.给定集合,定义几种常用的关系:定义5 是实数集的任意非空子集,则称上的二元关系为上的小于等于关系.定义6 为非0整数集,则称上的二元关系为上的整除关系.定义7 设是整数集的任意非空子集,是任意正整数,则称上的二元关系为上的模同余关系.定义8 设是由一些集合构成的集合族,则称上的二元关系为上的包含关系.例:设,求上的包含关系.解:由于, 在日常生活、生产活动和科学研究中,人们常用点表示事物,用点与点之间是否有连线表示事物之间是否有某种关系,这样构成的图形就是图论中的图.定义9 一个无向图是一个有序的二元组,其中⑴是一个非空有穷集,称为顶点集,其元素称为顶点或结点.⑵是无序集的有穷多重子集,称为边集,其元素称为无向边,简称为边.定义10 一个有向图是一个有序的二元组,其中⑴是一个非空有穷集,称为顶点集,其元素称为顶点或结点.⑵是笛卡尔积的有穷多重子集,称为边集, 其元素称为有向边,简称边.通常用图形来表示有向图和无向图:用小圆圈或实心点表示顶点,用顶点之间的连线表示无向图,用带箭头的连线表示有向边.定义11设为一个有向图,,若从到存在通路,则称可达,记作.规定总是可达自身的,即.若且,则称与是相互可达的,记作.规定.与定义9和定义10有关的还有下面一些概念和规定.⑴无向图和有向图统称为图,但有时也常把无向图简称为图.通常用表示无向图,表示有向图,有时也用泛指图有向的或无向的.用,分别表示的顶点集和边集, ,分别是的顶点数和边数.有向图也有类似的符号.⑵设为无向图, ,称为的端点,与关联.若,则称与的关联次数为1;若,则称与的关联次数为2,并称为环.如果顶点不与边关联,则称与的关联次数为0.若两个顶点与之间有一条边连接,则称这两个顶点相邻.若两条边至少有一个公共端点,则称这两条边相邻.⑶设为有向图, ,称为的端点, 为的始点, 为的终点,并称与关联.若,则称为中的环.若两个顶点之间有一条有向边,则称这两个顶点相邻.若两个边中一条边的终点是另一条边的始点,则称这两条边相邻二关系的三种表示方法表示关系的方法有三种:集合表达式,关系矩阵和关系图.2.1 集合表达式由于关系是一种特殊的集合,当然可以用集合表达式表示.例如:设,则用集合表达式表示上的关系.⑴.⑵.解: ⑴⑵2.2 关系矩阵和关系图关系矩阵可以用来表示有穷集到的关系与上的关系,关系图只能表示有穷集上的关系.当关系中的元素较多时,利用关系矩阵和关系图可以形象直观的表示关系.设给定两个有限集合,,对应于从到的二元关系有一个关系矩阵,其中如果是有限集合上的二元关系或和含有相同数量的有限个元素,则其关系矩阵是方阵.而同时对应的关系图就是在平面上用个点分别表示中的元素,另外再在平面上画出个点分别表示中的元素,如果集合和中有相同的元素则用同一点表示.当时,则从点至画一条有向边,其箭头指向,否则就没有边联结.例从到的关系, 通常将和中的元素设定为升序顺序,则对应的关系矩阵为:对应的关系图为:特别地,当为上的二元关系时,如果,则对应于的关系矩阵是阶方阵,方阵中的元素应有: ……………… (★)其关系图表示可以在平面上仅画个点,有向边的规定不变.例如,则的关系矩阵是对应的关系图为实际上,除了二元关系可用图表示之外,图中还蕴含许多丰富的二元关系.从图论中图的定义简单分析,图有点、线和点边关系构成.根据图中“边”就可以获得图中点间的“邻接关系”、“可达关系”及点边之间的“关联关系”.在图中,这些关系都是在(★)式所规定的方法基础上来表示成矩阵. 下面就来看一下这几种关系在离散数学中的定义.邻接矩阵的定义:设有向图,,令为顶点邻接到顶点边的条数,称为的邻接矩阵,记作,或简记为.例如下图2.2.1, 写出其邻接矩阵有向图的邻接矩阵为: ;性质1 简单有向图的邻接矩阵是一个0,1的矩阵:对角线元素为0,但不一定对称.性质2 矩阵的各行和是相应顶点的出度,各个列和是相应顶点的入度。

离散数学二元关系(2)

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② 合成运算成立结合律
定理设 R，S，T分别是A到B，B到C，C到D的关系，则有(R S) T = R (S T)。证明：略
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Discrete Mathematics (4)关系的幂定义设R是A上的二元关系，n∈N，则关系R的n次幂Rn定义为： (1). R0 =A是A上的恒等关系，即R0={<x,x>|xA}； (2). R1=R (3). Rn+1=Rn R
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定义的有关说明:
1. R与S能进行合成的必要条件是R的后域B一定是 S的前域B，否则就不能合成。 2. <x,z>有合成关系的定义为：至少有一个做中间桥梁的元素y属于B，使x,y有关系R，y,z有关系S。例1 设A={1,2,3,4,5}，B={3,4,5}，C={1,2,3}
R是A到B的关系，且R={<x,y>|x+y=6}，
S是B到C的关系，且S={<y,z>y-z=2} 。
求RS
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Discrete Mathematics 只需从两个关系的二重组中搜索： ∵<1,5>∈R,<5,3>∈S,∴<1,3>∈RS
∵<2,4>R,<4,2>S,∴<2,2>RS
S R= {<d,b> ,<c,b>}

二元运算基本概念和性质(离散数学)

a2 a2∘a1 a2∘a2 … a2∘an
.
...
.
...
.
...
an an∘a1 an∘a2 … an∘an
∘ai
a1 ∘a1 a2 ∘a2 .. .. .. an ∘an
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运算表的实例
例4 A = P({a, b}), , ∼分别为对称差和绝对补运算
（{a,b}为全集）
的运算表
∼ 的运算表
证
el = el ∘ er = el ∘ er = er
所以 el = er , 将这个单位元记作 e. 假设 e’ 也是 S
中的单位元，则有
e’ = e ∘ e’ = e.
惟一性得证.
类似地可以证明关于零元的惟一性定理.
注意：当 |S| 2，单位元与零元是不同的；
当 |S| = 1 时，这个元素既是单位元也是零元. 23
因此当
x+y+2xy = 0 x 1/2时，
y
y
x
1
x 2x
是
x
(x = 1/2) 的逆元.
1 2x
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例题分析（续）
例7 (1) 说明那些运算是交换的、可结合的、幂等的. (2) 求出运算的单位元、零元、所有可逆元素的逆元.
abc
a cab b abc c bca
∘ abc
a aaa b bbb c ccc
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例题分析
例6 设 ∘ 运算为 Q 上的二元运算， x, yQ, x∘y = x+y+2xy,
(1) ∘运算是否满足交换和结合律? 说明理由. (2) 求 ∘ 运算的单位元、零元和所有可逆元.
解 (1) ∘ 运算可交换，可结合. 任取x, yQ, x ∘ y = x+y+2xy = y+x+2yx = y ∘ x,

离散数学2

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在上例中3个结果矩阵是在上例中个结果矩阵是: 个结果矩阵是
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求传递闭包--Warshall算法求传递闭包--Warshall算法 --Warshall
设集合基数为n 构造n+1个矩阵W 设集合基数为n，构造n+1个矩阵W0,W1,W2, n+1个矩阵 …Wn,W0为t( R )的关系矩阵,Wn即为t( R )的关系矩阵 Wn,W )的关系矩阵,Wn即为的关系矩阵,Wn即为t( )的关系矩阵 (1)令 (1)令W0=MR (2)设Wi- 已求出，现求Wi (2)设Wi-1已求出，现求Wi 考虑Wi- 的第i 考虑Wi-1的第i列，列中为1的元素分别位于P1,P2…行， Wi 列中为1的元素分别位于P 行同时考虑第i 该行中为1的元素位于q 同时考虑第i行，该行中为1的元素位于q1,q2…列，则：列 i中第中第P 列的元素改为1 把W i中第PS行qt列的元素改为1； (3)重复(2)过程，直到求出Wn (3)重复(2)过程，直到求出Wn 重复(2)过程 (4)根据Wn写出t( (4)根据Wn写出t( R ) 根据Wn写出 2.5.3）（见书上例2.5.3）见书上例2.5.3
7
传递性：若ｘ到ｙ有边，ｙ到ｚ有边，则ｘ到ｚ必有边。
8
二元关系的性质对应于关系图，二元关系的性质对应于关系图，有：（1）自反性：每个顶点都有自回路，）自反性：每个顶点都有自回路，（2）反自反性：每个顶点都没有自回路；）自反性：每个顶点都没有自回路；（ 3）对称性：任二个顶点间或没有边，或有二）对称性：任二个顶点间或没有边，条方向相反的有向边；条方向相反的有向边；（ 4）反对称性：任二个顶点至多只有一条有向）反对称性：也即：或没有边，或只有一条有向边）边；（也即：或没有边，或只有一条有向边）有边，有边，（5）传递性：若ｘ到ｙ有边，ｙ到ｚ有边，）传递性：则ｘ到ｚ必有边。必有边。

离散数学第四章二元关系和函数知识点总结

离散数学第四章二元关系和函数知识点总结集合论部分第四章、二元关系和函数集合的笛卡儿积与二元关系有序对定义由两个客体x 和y，按照一定的顺序组成的二元组称为有序对，记作实例：点的直角坐标(3,4)有序对性质有序性（当x y时）与相等的充分必要条件是= x=u y=v例1 = ，求x, y.解 3y 4 = 2, x+5 = y y = 2, x = 3定义一具有序n (n3) 元组是一具有序对，其中第一具元素是一具有序n-1元组，即= , x n>当n=1时, 形式上能够看成有序 1 元组.实例 n 维向量是有序 n元组.笛卡儿积及其性质定义设A,B为集合，A与B 的笛卡儿积记作A B，即A B ={ | x A y B } 例2 A={1,2,3}, B={a,b,c}A B ={,,,,,,,,}B A ={,,,,,,, ,}A={}, P(A)A={, }性质：别适合交换律A B B A (A B, A, B)别适合结合律 (A B)C A(B C) (A, B)关于并或交运算满脚分配律A(B C)=(A B)(A C)(B C)A=(B A)(C A)A(B C)=(A B)(A C)(B C)A=(B A)(C A)若A或B中有一具为空集，则A B算是空集.A=B=若|A|=m, |B|=n, 则 |A B|=mn证明A(B C)=(A B)(A C)证任取∈A×(B∪C)x∈A∧y∈B∪Cx∈A∧(y∈B∨y∈C)(x∈A∧y∈B)∨(x∈A∧y∈C)∈A×B∨∈A×C∈(A×B)∪(A×C)因此有A×(B∪C) = (A×B)∪(A×C).例3 (1) 证明A=B C=D A C=B D(2) A C=B D是否推出A=B C=D 为啥解 (1) 任取A C x A y Cx B y D B D(2) 别一定. 反例如下：A={1}，B={2}, C=D=, 则A C=B D 然而A B.二元关系的定义定义设A,B为集合, A×B的任何子集所定义的二元关系叫做从A到B的二元关系, 当A=B时则叫做A上的二元关系.例4 A={0,1}, B={1,2,3}, R1={}, R2=A×B, R3=, R4={}. 这么R1, R2, R3,R4是从A 到B的二元关系, R3和R4并且也是A上的二元关系.计数|A|=n, |A×A|=n2, A×A的子集有个. 因此A上有个别同的二元关系.例如 |A|=3, 则A上有=512个别同的二元关系.设A 为任意集合，是A 上的关系，称为空关系E, I A 分不称为全域关系与恒等关系，定义如下：AE={|x∈A∧y∈A}=A×AAI={|x∈A}A例如, A={1,2}, 则E={,,,}AI={,}A小于等于关系L A, 整除关系D A, 包含关系R定义： L={| x,y∈A∧x≤y}, A R，R为实数集合AD={| x,y∈B∧x整除y},BB Z*, Z*为非0整数集R={| x,y∈A∧x y}, A是集合族.类似的还能够定义大于等于关系, 小于关系, 大于关系, 真包含关系等等.例如A = {1, 2, 3}, B ={a, b}, 则L={,,,,,}AD={,,,,}AA=P(B)={,{a},{b},{a,b}}, 则A上的包含关系是R={,,,,, ,,,}二元关系的表示表示方式：关系的集合表达式、关系矩阵、关系图关系矩阵：若A={a1, a2, …, a m}，B={b1, b2, …, b n}，R是从A到B 的关系，R 的关系矩阵是布尔矩阵M R = [ r ij ] m n, 其中r ij= 1 R.关系图：若A= {x1, x2, …, x m}，R是从A上的关系，R的关系图是G R=, 其中A为结点集，R为边集.假如属于关系R，在图中就有一条从x i到x j 的有向边.注意：A, B为有穷集，关系矩阵适于表示从A到B的关系或者A上的关系，关系图适于表示A上的关系A={1,2,3,4},R={,,,,},R的关系矩阵M和关系图G R如下：R关系的运算基本运算定义：定义域、值域和域dom R = { x | y (R) }ran R = { y | x (R) }fld R = dom R ran R例1 R={,,,}, 则dom R={1, 2, 4}ran R={2, 3, 4}fld R={1, 2, 3, 4}逆与合成R1 = { | R}R°S = | | y (RS) } 例2 R={, , , } S={, , , , }R1={, , , }R°S ={, , }S°R ={, , , }定义 F 在A上的限制F?A = { | xFy x A}A 在F下的像F[A] = ran(F?A)实例R={, , , }R?{1}={,}R[{1}]={2,4}R?=R[{1,2}]={2,3,4}注意：F?A F, F[A] ran F基本运算的性质定理1 设F是任意的关系, 则(1) (F1)1=F(2) dom F1=ran F, ran F1=dom F证 (1) 任取, 由逆的定义有∈(F 1) 1 ∈F 1 ∈F因此有 (F1)1=F(2) 任取x,x∈dom F 1 y(∈F1)y(∈F) x∈ran F因此有dom F1= ran F. 同理可证 ran F1 = dom F.定理2 设F, G, H是任意的关系, 则(1) (F°G)°H=F°(G°H)(2) (F°G)1= G1°F 1证 (1) 任取,(F°G)°H t(∈F°G∧∈H) t (s(∈F∧∈G)∧∈H)t s (∈F∧∈G∧∈H)s (∈F∧t (∈G∧∈H))s (∈F∧∈G°H)∈F°(G°H)因此(F°G)°H = F°(G°H)(2) 任取,∈(F°G)1∈F°Gt (∈F∧(t,x)∈G)t (∈G1∧(t,y)∈F1)∈G1°F1因此(F°G)1 = G1°F1幂运算设R为A上的关系, n为自然数, 则R 的n次幂定义为：(1) R0={ | x∈A }=I A(2) R n+1 = R n°R注意：关于A上的任何关系R1和R2都有R 10 = R20 = IA关于A上的任何关系R 都有R1 = R性质：定理3 设A为n元集, R是A上的关系, 则存在自然数s 和t, 使得R s = R t.证R为A上的关系, 由于|A|=n, A上的别同关系惟独个.当列出R 的各次幂R0, R1, R2, …, , …,必存在自然数s 和t 使得R s=R t.定理4 设R 是A 上的关系, m, n∈N, 则(1) R m°R n=R m+n(2) (R m)n=R mn证用归纳法(1) 关于任意给定的m∈N, 施归纳于n.若n=0, 则有R m°R0=R m°I=R m=R m+0A假设R m°R n=R m+n, 则有R m°R n+1=R m°(R n°R)=(R m°R n)°R=R m+n+1 ,因此对一切m, n∈N有R m°R n=R m+n.(2) 关于任意给定的m∈N, 施归纳于n.若n=0, 则有(R m)0=I A=R0=R m×0假设 (R m)n=R mn, 则有(R m)n+1=(R m)n°R m=(R mn)°R m=R mn+m=R m(n+1) 因此对一切m,n∈N有 (R m)n=R mn.关系的性质自反性反自反性定义设R为A上的关系,(1) 若x(x∈A→R), 则称R在A上是自反的.(2) 若x(x∈A→R), 则称R在A上是反自反的.实例：反关系：A上的全域关系E A, 恒等关系I A小于等于关系L A, 整除关系D A反自反关系：实数集上的小于关系幂集上的真包含关系例1 A={1,2,3}, R1, R2, R3是A上的关系, 其中R＝{,}1R＝{,,,}2R＝{}3R自反,2R反自反,3R既别是自反也别是反自反的1对称性反对称性定义设R为A上的关系,(1) 若x y(x,y∈A∧∈R→∈R), 则称R为A上对称的关系.(2) 若x y(x,y∈A∧∈R∧∈R→x=y), 则称R为A上的反对称关系.实例：对称关系：A上的全域关系E A, 恒等关系I A和空关系反对称关系：恒等关系I A，空关系是A上的反对称关系.例2 设A＝{1,2,3}, R1, R2, R3和R4基本上A上的关系,其中R＝{,}，R2＝{,,}1R＝{,}，R4＝{,,}3R对称、反对称.1R对称，别反对称.2R反对称，别对称.3R别对称、也别反对称.4传递性定义设R为A上的关系, 若x y z(x,y,z∈A∧∈R∧∈R→∈R), 则称R是A上的传递关系.实例：A上的全域关系E,恒等关系I A和空关系A小于等于关系, 小于关系，整除关系，包含关系，真包含关系例3 设A＝{1,2,3}, R1, R2, R3是A上的关系, 其中R＝{,}1R＝{,}2R＝{}3R和R3 是A上的传递关系1R别是A上的传递关系2关系性质的充要条件设R为A上的关系, 则(1) R在A上自反当且仅当I A R(2) R在A上反自反当且仅当R∩I A=(3) R在A上对称当且仅当R=R 1(4) R在A上反对称当且仅当R∩R1I A(5) R在A上传递当且仅当R R R证明模式证明R在A上自反任取x,第11页/共11页。

离散数学(第二版)第4章二元关系和函数

第四章二元关系和函数
定义4.2.3 设R是A到B的二元关系。 (1) 用xRy表示 <x，y>∈R，意为x，y有R关系(为使可读性好，我们将分场合使用这两种表达方式中的某一种)。 xy 表示<x，y> R。 (2) 由<x,y>∈R的所有x组成的集合称为关系R的定义域 (domain),记作Dom R，即
显然A×B与 B×A所含元素的个数相同(A，B是有限集合)，但A×B≠B×A。
定理4.1.1 若A，B是有穷集合，则有 |A×B|=|A|·|B|(·为数乘运算)
该定理由排列组合的知识不难证明。定理4.1.2 对任意有限集合A1，A2，…，An，有 |A1×A2×…×An|＝|A1|·|A2|·… ·|An|(·为数乘运算)
第四章二元关系和函数
本节主要介绍关系的基本概念以及关系的表示方法。定义4.2.1 任何序偶的集合，确定了一个二元关系，并称该集合为一个二元关系，记作R 。二元关系也简称关系。对于二元关系R，如果<x，y>∈R，也可记作xRy。定义并不要求R中的元素<x，y> 中的x，y取自哪个个体域。因此，R={<2，a>，<u，狗>，<钱币，思想>}也是一个二元关系。
若R={<x，y>|x∈A∧y∈B∧ x|y }，则称R为整除关系，常记为|，其中x|y表示x整除y。
若A是任意集合，R是A上的二元关系，下面的关系也常见：
若R={<x，y>|x∈P(A)∧y∈P(A)∧x y}，则称R为包含
若R={<x，y>|x∈P(A)∧y∈P(A)∧x y}，则称R为真包
第四章二元关系和函数

离散数学第4章-二元关系

4.6 等价关系与划分
• 三性质 • 定理4.13 设R是A上的等价关系，则（1）对任一a∈A，有a∈[a]；（2）对a, b∈A，如果aRb，则[a]=[b]; （3）对a, b∈A，如果(a, b)∉R，则[a]∩[b]=∅; （4）∪a∈A[a]=A。
4.6 等价关系与划分
• 定理4.14 集合A上的任一划分可以确定A上的一个等价关系R。 • 定理4.15 设R1和R2是A上的等价关系， R1=R2⇔ A/R1=A/R2 。 • 定理4.16 设R1和R2是A上的等价关系，则 R1∩R2是A上的等价关系。
4 .3 关系的运算
• 一逆运算 • 定义4.7（逆关系）设R是从A到B的二元关系，则从B到A的二元关系记为R-1，定义为R-1 ={(b,a)|(a,b)∈R}，称为R的逆关系。 • 定理2.1 （1）(R-1)-1=R; （2）(R1∪R2)-1= R1-1∪ R2-1; （3）(R1∩R2)-1= R1-1 ∩R2-1; （4） (A×B)-1= B×A；
4 .5 关系的闭包
•
• (1) (2) (3) • (1) (2) (3)
二基本性质
定理4.5 设R是A上的二元关系，则 R是自反的 ⇔ r( R )=R； R是对称的 ⇔ s( R )=R； R是传递的 ⇔ t( R )=R；定理4.6 设R1和R2是A上的二元关系，若R1⊆R2则 r(R1)⊆ r(R2)； s(R1)⊆ s(R2)； t(R1)⊆ t(R2)。
第四章关系
4.1 二元关系 4.2 关系的性质 4 .3 关系的运算 4 .5 关系的闭包 4.6 等价关系与划分
4.1 二元关系
• 一定义4.1（二元关系）
设A和B是任意两个集合，A×B的子集R称为从A到 B的二元关系。当A=B时，称R为A上的二元关系。若 (a, b)∈R，则称a与b有关系R，记为aRb。 (a, b)∉R：a与b没有关系R R=∅：空关系 R=A×B：全关系

离散数学 ch2.二元关系(3,4节)

下边R3、R4、 R6 、 R8均是对称关系。
1
。

1
。
2
。。 3
R1
1
。。 3
R2
1
。。 2。。 3 3
R3
1
R4
1
。
2
。
2
。
。
2
。。 3
R5
。。 3
R6
。。 2。。 3 3
R7 R8
四.反对称性
定义:设R为集合X中关系,若对任何x, y∈X,如果有（x,y)∈ R,和(y ,x)∈ R,就有x=y,则称R为A中反对称关系。如实数的小于关系<，≤ ，均是反对称的。父子关系是反对称的。
R 3 {(1,2), (3,0), (3,2)}
性质判定自反性
从关系的有向图每个结点都有环
从关系的矩阵主对角线全是1
反自反性
对称性反对称性
每个结点都无环
主对角线全是0
不同结点间如果有边, 是以对角线为对称则有方向相反的两条的矩阵边. 不同结点间,最多有一以主对角线为对称条边. 的位置不会同时为1
实际上r(R)、(s(R) 、t(R)) 就是包含R的“最小” 的自反(对称、传递)关系。三.计算方法定理1.给定 A中关系R,则 r(R)=R∪IA。证明：令R’=R∪IA,显然R’是自反的和RR’，下面证明R’是“最小的”：如果有A上自反关系 R”且RR”,又IAR”,所以 R∪IAR”,即R’R”。所以R’就是R的自反闭包。即r(R)=R∪IA 。 ~ R 定理2.给定 A中关系R,则 s(R)=R∪ 。证明方法与1.类似。（集合法）定理3.给定 A中关系R,则 t(R)=R∪R2∪R3∪... 。证明：令R’= R∪R2∪R3∪..., ⑴显然有 RR’ ；

离散数学第五版第四章(耿素云、屈婉玲、张立昂编著)

4.1迪卡尔乘积与二元关系
5) 迪卡尔乘积运算对并和交运算满足分配律，即： (3)A×（BC）= (A×B)(A×C）证明：对于任意的<x,y> <x,y>A×（BC） xA yBC xA (yB y C) (xAyB) (xAyC) <x,y>A×B <x,y>A×C <x,y>(A×B)(A×C)
A1×A2×……×An ={<x1,x2,……,xn>|x1A1 x2A2 …… xnAn}
4.1迪卡尔乘积与二元关系
例2：设A={1,2}，求P(A)×A 解：P(A)={,{1},{2},{1,2}} P(A)×A={<,1>,<,2>, <{1},1>,<{1},2>, <{2},1>,<{2},2>, <{1,2},1>,<{1,2},2>}
4.1迪卡尔乘积与二元关系
（2）(AB)×(CD)=(A×C)(B×D) 证明：设A=、B={1}、C={2}、D={3} (AB)×(CD)={<1,2>、<1,3>} (A×C)(B×D)={<2,1>、<2,3>} 所以：等式不成立
（3）(A-B)×(C-D)=(A×C)-(B×D) 证明：设A={1}、B={1}、C={2}、D={3} (A-B)×(C-D)= (A×C)-(B×D)={<1,2>}
4.1迪卡尔乘积与二元关系
三、二元关系 2. 集合上元素的关系（定义4.6）
设A，B为集合，A×B的任何子集所定义的二元关系叫做从A到B的二元关系，特别当A=B是则叫做A上的二元关系。例：A={0,1}、B={1,2,3}，

《离散数学》中二元关系传递性的判定

《离散数学》中二元关系传递性的判定【摘要】《离散数学》中二元关系的传递性是重要的概念之一，本文将讨论传递性的定义、判定方法以及在离散数学中的具体应用。

文章首先介绍了传递性的概念，即对于集合A上的关系R，若aRb且bRc成立，则必有aRc成立。

然后详细讲解了传递性的判定方法，包括直接证明和间接证明两种方法。

文章探讨了离散数学中二元关系的传递性，通过实际例子解释了传递性在离散数学中的应用。

传递性在离散数学中具有重要意义，能够帮助我们理解和分析各种关系的性质。

通过深入学习传递性的概念和方法，我们能够更好地解决离散数学中的问题，提高数学建模和推理的能力。

【关键词】离散数学、二元关系、传递性、判定、定义、方法、结论1. 引言1.1 引言离散数学中的二元关系传递性是数学中一个重要的概念，它在许多领域都有着广泛的应用和意义。

在《离散数学》中，我们需要通过一定的方法来判定一个二元关系是否满足传递性。

传递性是二元关系的三个基本性质之一，它是指如果关系中的两对元素(a,b)和(b,c)都属于这个关系，那么元素(a,c)也必须属于这个关系。

换句话说，如果关系中存在一条从a到b的路径，且存在一条从b 到c的路径，那么一定存在一条从a到c的路径。

这个性质在描述事物之间的联系和转移关系时非常有用。

在离散数学中，我们可以通过一些方法来判定一个二元关系是否具有传递性。

这些方法包括使用定义，构造反例，或者通过数学推导等方式。

在实际问题中，我们可以通过观察和分析关系中的元素，找出其中的规律和特点，来判断这个关系是否满足传递性。

通过对离散数学中二元关系传递性的研究和探讨，我们可以更深入地理解关系和映射在数学中的重要性和应用。

在学习和应用中，我们需要灵活运用这些知识，解决实际问题，提高数学思维和分析能力。

部分就到这里，下面将介绍。

2. 正文2.1 传递性定义传递性是离散数学中一个非常重要的概念，在研究二元关系时经常会用到。

传递性的定义是指对于一个关系R，如果对于集合A中的任意元素a、b、c，如果(a, b)属于R且(b, c)属于R，则(a, c)也属于R。

离散数学知识点整理

离散数学一、逻辑和证明命题逻辑命题：是一个可以判断真假的陈述句。

联接词：∧、∨、→、↔、¬。

记住“p仅当q”意思是“如果p，则q”，即p→。

记住“q除非p”意思是“¬p→q”。

会考察条件语句翻译成汉语。

构造真值表语句翻译系统规范说明的一致性是指系统没有可能会导致矛盾的需求，即若pq无论取何值都无法让复合语句为真，则该系统规范说明是不一致的。

命题等价式逻辑等价：在所有可能情况下都有相同的真值的两个复合命题，可以用真值表或者构造新的逻辑等价式。

证逻辑等价是通过p推导出q，证永真式是通过p推导出T。

量词谓词+量词变成一个更详细的命题，量词要说明论域，否则没有意义，如果有约束条件就直接放在量词后面，如∀x>0P(x)。

当论域中的元素可以一一列举，那么∀xP(x)就等价于P(x1)∧P(x2)...∧P(xn)。

同理，∃xP(x)就等价于P(x1)∨P(x2)...∨P(xn)。

两个语句是逻辑等价的，如果不论他们谓词是什么，也不论他们的论域是什么，他们总有相同的真值，如∀x（P(x)∧Q(x))和(∀xP(x))∧(∀xQ(x))。

量词表达式的否定：¬∀xP(x) ⇔∃x¬P(x)，¬∃xP(x) ⇔∀x¬P(x)。

量词嵌套我们采用循环的思考方法。

量词顺序的不同会影响结果。

语句到嵌套量词语句的翻译，注意论域。

嵌套量词的否定就是连续使用德摩根定律，将否定词移入所有量词里。

推理规则一个论证是有效的，如果它的所有前提为真且蕴含着结论为真。

但有效论证不代表结论正确，因为也许有的前提是假的。

命题和量化命题的组合使用。

二、集合、函数、序列、与矩阵集合∈说的是元素与集合的关系，⊆说的是集合与集合的关系。

常见数集有N={0,1,2,3...}，Z整数集，Z+正整数集，Q有理数集，R实数集，R+正实数集，C复数集。

A和B相等当仅当∀x(x∈A↔x∈B)；A是B的子集当仅当∀x(x∈A→x∈B)；A是B的真子集当仅当∀x(x∈A→x∈B)∧∃x(x∉A∧x∈B)。

离散数学二元关系

第四章二元关系1举出A={1, 2, 3}上关系R的例子，使其具有下述性质：a)既是对称的，又是反对称的；b)既不是对称的，又不是反对称的；c)是传递的。

2举出一个集合上关系的例子，分别适合于自反，对称，传递中的两个且仅适合两个。

3如果关系R和S是自反的，对称的和传递的，证明RÇS也是自反的，对称的和传递的。

4设R1和R2是A上的二元关系，说明以下命题的真假：a)若R1和R2是自反的，则R1 o R2是自反的;b)若R1和R2是反自反的，则R1 o R2是反自反的;c)若R1和R2是对称的，则R1 o R2是对称的;d)若R1和R2是传递的，则R1 o R2是传递的。

5画出集合A={1, 2, 3, 4, 5, 6}在偏序关系“整除”下的哈斯图，并讨论：a)写出{1, 2, 3, 4, 5, 6}的极大元，极小元，最大元，最小元；b)分别写出{2, 3, 6}和{2, 3, 5}的上界，下界，上确界，下确界。

6是非判断：设R和S是A上的二元关系，确定下列命题是真还是假。

如果命题为真，则证明之；如果命题为假，则给出一个反例。

（1）若R和S是传递的，则RÈS是传递的。

（2）若R和S是传递的，则RÇS是传递的。

(3)若R和S是传递的，则RoS是传递的。

(4)若R是传递的，则R-1是传递的。

(5)若R和S是自反的，则RÈS是自反的。

(6)若R和S是自反的，则RÇS是自反的。

(7)若R和S是自反的，则RoS是自反的。

(8)若R是自反的，则R-1是自反的。

(9)若R和S是对称的，则RÈS是对称的。

(10)若R和S是对称的，则RÇS是对称的。

(11)若R和S是对称的，则RoS是对称的。

(12)若R是对称的，则R-1是对称的。

(13)若R和S是反对称的，则RÈS是反对称的。

(14)若R和S是反对称的，则RÇS是反对称的。

(15)若R和S是反对称的，则RoS是反对称的。

离散数学中的二元关系

离散数学中的二元关系1 什么是二元关系二元关系是离散数学里面一个重要的概念，指的是两个可以分别属于两个集合A和B的元素之间的关系。

它是一种特殊的集合论概念，意味着在某一个函数f上，两个元素之间存在着一种单一的关系，这种关系被称之为二元关系。

这种二元关系可以用写成集合的形式也可以是表的形式。

2 二元关系表的一般形式一般的二元关系表的形式为：$f=\left\{\left(x,y\right)\inA\times B \mid P(x,y)\right\}$其中，A和B都是集合，P(x,y)是关于它们的关系式，学习中会有各种关系式，比如等于、不等于、大于及小于等。

3 二元关系的类型由于不同的二元关系关系式不同，所以，二元关系也可以分为多种类型。

常见的有：（1）等价关系：表示两个可以互换的元素之间的关系，一般以“=”表示，也可以一一对应；（2）全序关系：表示两个元素之间的一种“前大于后”的关系，一般以“>”或“<”表示，可以用来描述一种有序的类型；（3）传递关系：这种关系意味着“当关系式成立时，如果保持原有的条件不变，则关系式仍然成立”，这种关系一般以“++”表示；（4）偏序关系：和全序关系类似，也是一种前大于后的一种关系，但不代表完全的大小，只是一种大体的参照，一般以“>+”及“<+”表示；（5）子集关系：子集关系是一个集合是某个集合的子集，一般以“⊆”表示；（6）关联关系：此关系也称为满足关系，是指满足一定的关系式，两个或多个元素有直接或间接的关系，一般以“→”表示。

4 二元关系的应用二元关系是离散数学中很重要的概念，与它特殊的表达方式有着密切的联系。

在数学运算中，二元关系常常被用来表示集合之间的关系、排列组合以及概率等，还应用于计算机科学中的图论。

此外，在社会学、心理学等学科中，二元关系也被广泛应用，它有助于理解彼此之间的关系、区分概念及表达媒体变化等。

离散数学第四章二元关系和函数

例题

• 例题4.8:下列关系都是整数集Z上的关系,分别求出它们的定义域和值域.
– R1={<x,y>|x,yZxy}; – R2={<x,y>|x,yZx2+y2=1};
• domR1=ranR1=Z. R={<0,1>,<0,-1>,<1,0>,<-1,0>} domR2=ramR2={0,1,-1}
IA={<0,0>,<1,1>,<2,2>}
关系实例
• 设A为实数集R的某个子集,则A上的小于等于关系定义为 LA={<x,y>|x,yA,xy}.
• 例4.4 设A={a,b},R是P(A)上的包含关系, R={<x,y>|x,yP(A),xy}, 则有 P(A)={,{a},{b},A}. R={<, >,<,{a}>,<,{b}>,<,A>, <{a},{a}>,<{a},A>,<{b},{b}>,<{b},A>,<A,A>}.
– 例如:A={a,b},B={0,1,2},则 AxB={<a,0>,<a,1>,<a,2>,<b,0>,<b,1>,<b,2>}; BxA={<0,a>,<0,b>,<1,a>,<1,b>,<2,a>,<2,b>}.
– 如果A中的元素为m个元素，B中的元素为n个元素，则AxB和BxA中有mn个元素．
0100 1010 . 0001 0000