1.2 Формальные свойства эквивалентности

Мы определили выше отношении эквивалентности с помощью разбиений, т.е. фактически задали их некоторой конструкцией. Можно было бы и по-другому определить эквивалентности: можно сформулировать свойства (аксиомы), которые выделяют отношения эквивалентности среди прочих бинарных отношений.

 

1.2.1 Определение

Отношение  на множестве  называется, эквивалентностью (или отношением эквивалентности), если оно рефлексивно, симметрично и транзитивно.

Мы сейчас дали два независимых определения одного и того же понятия. Теперь нам следует убедиться, что оба определения эквивалентпости равносильны.

Теорема. Если отношение  на множестве  рефлексивно, симметрично и транзитивно, то существует разбиение  множества  такое, что соотношение  выполнено в тех и только тех случаях, когда  и  принадлежат общему классу разбиения.

Обратно: если задано разбиение  множества  и бинарное отношение  определено как "принадлежать общему классу разбиения", то  рефлексивно, симметрично и транзитивно.

Доказательство первой части. Рассмотрим рефлексивное, симметричное и транзитивное отношение  на . Пусть для любого  множество  состоит из всех таких элементов , для которых .

Лемма. Для любых  и  либо , либо .

Доказательство леммы. Пусть пересечение . Покажем, что . Пусть , тогда выполнено  и  по самому определению множеств  и . По симметричности имеем , а по транзитивности из  и  следует . Возьмем теперь произвольный элемент . По определению . Но из  и  следует , т.е. . Итак, .

Аналогично показывается, что . Значит . Лемма доказана.

Из леммы и рефлексивности отношения  следует, что множества вида  образуют разбиение множества . Пусть теперь выполнено соотношение . Это значит, что . Но и , в силу . Следовательно, оба элемента  и  входят в . Итак, если , то  и  входят в общий класс разбиения. Наоборот, пусть  и . Покажем, что  выполнено. Действительно, имеем  и . Отсюда по симметричности . По транзитивности из  и  следует . Первая часть теоремы доказана.

Доказательство второй части. Пусть дано разбиение  множества . Так как объединение всех классов разбиения совпадает с , то всякий  входит в некоторый класс . Отсюда следует , т.е. отношение  рефлексивно. Если  и  входят в класс , то  и  входят в тот же класс. Это означает, что из  вытекает , т.е. отношение  симметрично. Пусть теперь выполнено  и . Это означает, что  и  входят в класс , а  и  – в класс . Поскольку  и , имеют общий элемент , . Значит,  и  входят в , т.е. выполнено . Итак, отношение  транзнтивно, чем и завершается доказательство теоремы.

 


Информация о работе «Отношения эквивалентности и толерантности и их свойства»
Раздел: Математика
Количество знаков с пробелами: 66989
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 0

Похожие работы

Скачать
102605
4
0

... чем «я», делает мировосприятие более многомерным, целостным, а значит более адекватным реальности [10, c.23-27]. Глава 2. Государственно-правовое регулирование проблем толерантности в современном обществе   2.1 Анализ правовых актов по проблемам толерантности В Декларации о ликвидации всех форм дискриминации на основе религии или убеждений, которая была принята Генеральной Ассамблеей ООН 25 ...

Скачать
107976
3
5

... сигналов, передающихся от одного живого организма другому (от родителей - потомкам) или от одних клеток, тканей, органов другим в процессе развития особи; 6.   в математике, кибернетике – количественная мера устранения энтропии (неопределенности), мера организации системы; 7.         в философии – свойство материальных объектов и процессов сохранять и порождать определенное состояние, которое в ...

Скачать
611708
8
6

... в отечественной теории и практике психологических измерений. Хотя концепт осмысленности измерения развивается с трансформацией идей Стивенса и разработкой проблем статистики и логики, его положения относительно шкалирования, по проблемам измерений в психологии и связанной с ними осмысленностью измерений требуют, на наш взгляд, критического анализа привычной практики использования психологического ...

Скачать
33860
0
1

... N(X)N, состоящее из тех и только из тех i, для которых = 1. Это объясняет, почему изложение вероятностных и статистических результатов, относящихся к анализу данных, являющихся объектами нечисловой природы перечисленных выше видов, велось [37, гл.4] на языке конечных случайных множеств. Множества как исходные данные появляются и в иных постановках. Из геологических реалий исходил Ж.Матерон ...

0 комментариев


Наверх