关系作为集合的运算:
- 关系的交:R ∩ S={(x,y)|x∈∈A, y∈∈A,xRy且xSy}
- 关系的并:R∪ S={(x,y)| x∈∈A, y∈∈A ,xRy或xSy}
- 关系的差:R - S={(x,y)| x∈∈A, y∈∈A ,xRy并且xS/y}
逆关系:R−1R−1 ={(y, x)|x∈∈A, y∈∈A, 并且有xRy}
关系的乘积:称关系R•S为关系R和S的乘积或合成
关系的乘法的结论:
- 关系的乘法不满足交换律
- 关系的乘法满足结合律
关系的幂
定理1.2.1 :
- Rm⋅Rn=Rm+nRm⋅Rn=Rm+n
- (Rm)n=Rmn(Rm)n=Rmn
定理1.2.3:
几种特殊关系及特点:
- 自反关系:
- 反自反关系
- 对称关系
- 反对称关系
- 传递关系
定理1.2.4 :集合A上的关系R具有传递性的充要条件是R2⊆RR2⊆R
常用结论:
集合A上的关系是对称的,反对称的,试指明关系R的结构——IAIA的任意子集
集合A有n个元素,则A上有多少个即具有对称性又具有反对称性的关系? 2n2n(取对角线元素)
关系的性质总结:
关系的闭包:R 的自反闭包、对称闭包和传递闭包分别记为r(R),s(R),t(R) ,也称r, s,t为闭包运算,它们作用于关系R后,产生包含R的最小的自反、对称、传递的关系。
等价关系:如果R具有自反性,对称性,传递性,则称R是一个等价关系
等价类
定理1.2.7:
划分:
商集:设R是非空集合A上的等价关系,以R的所有不同等价类为元素作成的集合称为A关于R的商集,简称A的商集,记作A/R
等价关系=>商集:
商集=>等价关系:
定理1.2.8 :设A为一个非空集合。
(1)设R为A上的任意一个等价关系,则对应R的商集A/R为A的一个划分。
(2)设C为A的任一个划分,令RcRc={(x,y)|x, y∈∈A并且x, y属于C的同一划分块}, 则RcRc为A上的等价关系
第二类Stirling数 :
将n个不同的球放入r个相同的盒中去,并且要求无空盒,有多少种不同的放法?这里要求n⩾⩾r。
不同的放球方法数即为将n元集合A分为r块的不同的划分数。
(1)特值:
(2)递推公式:
加细:设C和C'都是集合A的划分,若C的每个划分块都包含于C'的某个划分块中,则称C是 C '的加细。
C是C'的加细当且仅当RcRc⊆⊆Rc′Rc′
综合例题:
偏序关系:
自反性,反对称性,传递性
偏序集(半序集、部分序集)。记作(A,R)
写做“≤”
哈斯图:
链:
对任意x, y∈∈A,如果x≤y,或y≤x,称x与y可比
一个部分序集的子集,其中任意两个元素都可比,称该子集为一条链
全序集:一个部分序集(A, ≤)说是一个全序集,如果(A, ≤)本身是一条链
拟序关系:
反自反性,反对称,传递性
最大(最小)元 极大(极小)元 :只从给定集合里找
上(下)界,上(下)确界:从全体里找
上(下)确界:找所有上(下)界里距离所求集合最近的上(下)界。
上下界未必存在,存在时又未必唯一.
即使有上下界时,最小上界和最大下界也未必存在。
映 射
映射:设A,B是两个集合,若对A的每个元素a,规定了B的一个确定元素b与之对应,则称此对应为由A到B内的一个映射
将此映射记为σσ,于是对任意a∈∈A,若σσ(a)= b,则b表示B中与a对应之元素,b称为a的映像(image),a称为b的原像(pre-image)
满射:设σσ是A到B内的映射,如果B中每一个元素都一定是A中某元素的映像,就称σσ是A到B上的映射(满射)
白话:B中所有元素都被箭头指向。
特别,A到A上的映射,称为变换
单射:设σσ是A到B内的映射,如果对任意a∈∈A,b∈∈A且a≠≠b,都有σσ(a) ≠≠σσ(b),就称σσ是A到B的单射
白话:B中的元素最多只能有一个箭头指向。
注意:单射未必满射;满射未必单射
1-1映射(双射):既满射,又单射。
逆映射
映射的乘积:σ⋅τ=τ∗σσ⋅τ=τ∗σ(运算顺序相反)
集合的基数 :有限集合的元素数(势,浓度)。集合A的基数记为|A|
1-1映射,则称A与B基数相同,也称A与B对等(等势,等浓),记为|A|=|B|
把自然数集合的基数记为ℵ0ℵ0(读作阿列夫零),于是凡是与自然数集合对等的集合A,其基数|A|=ℵ0ℵ0
若A与B的某一子集有1-1对应关系,则|A|⩽⩽|B|;若A与B的某一子集有1-1对应关系,且A与B不存在1-1对应关系,则|A|<|B|
可数集合:
一个集合,如果它的元素为有限个,或者它与自然数集合之间存在一个1-1映射,则称此集合为可数集合。否则称该集合为不可数集合。元素个数不是有限的可数集合称为可数无穷集合。
定理1.3.2:可数集合的子集仍为可数集合。
定理1.3.3: 设A,B是可数集合,A∩B= ∅∅ ,则A∪B是可数集合
定理1.3.4:设A,B是可数无穷集合,则A××B是可数集合。
常用结论:
有理数集合Q是可数集合
整数的集合Z是可数无穷集
可数无穷多个可数集合的并集是可数集合。
不可数集合:
定理1.3.5 :全体实数做成的集合是不可数集合
推论:实数集合R,区间(a,+∞∞)、[a,b]、[a,b)、(a,b],其中a≠b,都是不可数的,且与区间(0,1)等浓。
把(0,1)区间内的实数集合的基数记为c,也记为ℵ1ℵ1。即c= ℵ1ℵ1
可数(无穷多)个基数为c的集合的并集基数仍为c