- •Е.Д. Стрельцова, в.С. Стрельцов моделирование дискретных систем Учебно-методическое пособие по дисциплине «Дискретная математика»
- •2. Теория множеств и отношений………………………………….20
- •Введение
- •1. Функции алгебры логики
- •1.1. Основные понятия
- •Пример функции алгебры логики , заданной таблицей
- •1.2. Алгоритм нахождения фиктивных аргументов.
- •1.3. Элементарные функции алгебры логики
- •Функции алгебры логики, зависящие от одного аргумента
- •Вопросы к разделу 1
- •2. Теория множеств и отношений
- •2.1. Множества. Способы задания множеств
- •2.2. Основные операции над множествами
- •2.2.1. Объединение множеств
- •2 .2.2. Пересечение множеств
- •2.2.3. Разность множеств
- •2.2.4. Дополнение множеств
- •2.4. Свойства операций над множествами
- •2.5. Упорядоченные множества
- •2.6. Прямое (декартово) произведение множеств
- •2.7. Степень множеств
- •2.8. Сечение и проекция
- •Декартово произведение
- •2.9. Соответствия
- •2.10. Композиция соответствий.
- •2.11. Отображения
- •2.12. Виды отображений. Функциональное отображение (функция)
- •2.13. Функционалы
- •2.14. Операторы
- •2.15. Линейные операторы
- •Отношение «Читает лекции по…»
- •Отношение «Посещать лекции»
- •2.20. Бинарные отношения
- •2.20.1. Матричный способ задания отношений
- •2.20.2. Задание отношений в виде графа
- •2.20.3. Задание отношений с помощью фактор множества
- •2.21. Свойства бинарных отношений
- •2.22. Отношение эквивалентности
- •2.23. Отношение порядка
- •2.24. Изоморфизм отношений
- •2.26. Операции над бинарными отношениями
- •2.26.1. Объединение отношений
- •2.26.2. Пересечение отношений
- •2.26.3. Разность отношений
- •2.26.4. Включение отношений
- •2.26.5. Переход к обратному отношению
- •2.26.6. Произведение отношений
- •2.26.7. Транзитивное замыкание
- •Вопросы к разделу № 2
- •3. Алгебраические системы
- •3.1. Понятие алгебраической системы
- •3.1. Морфизм алгебраических систем
- •3.3. Автоморфизмы
- •3.4. Виды универсальных алгебр
- •3.4.1. Полугруппы. Моноиды
- •3.4.2. Морфизм групп
- •3.4.3. Свойства морфизма групп
- •3.4.4. Кольцо
- •Вопросы к разделу №3
- •4. Практикум к решению задач Основные обозначения
- •4.1. Операции над множествами
- •Разностью множеств а и в называется множество
- •Симметрической разностью множеств а и в называется множество
- •Пустым множеством называется множество, не имеющее ни одного элемента.
- •Задачи и упражнения
- •На основании (14) можно записать
- •По определению объединения
- •Пусть теперь у (ав) (ас) у (ав) у (ас) (у а у в) (у а у с) у а (у в у с)
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4.2. Векторное произведение
- •4.3. Соответствие
- •Свойства отношений
- •Список литературы
- •Моделирование дискретных систем
- •3 46428, Г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
2.26. Операции над бинарными отношениями
Так как отношения это множества, то над ними можно производить операции.
Операции над отношениями можно разделить на 2 класса:
1. Операции, которые сводятся к теоретико-множественным операциям.
2. Операции, которые не сводятся к теоретико-множественным операциям.
Рассмотрим операции 1-го класса.
2.26.1. Объединение отношений
Пусть заданы следующие бинарные отношения , и , , заданные на одном и том же множестве .
Объединением отношений и называется отношение , определяемое объединением соответствующих множеств:
.
Для и соотношение выполняется тогда и только тогда, когда выполнено хотя бы одно из соотношений или .
Пример 2.22
Пусть множество вещественных чисел, накотором заданы бинарные отношения , и , . Отношение означает «быть больше», т.е. можно записать как . Отношение означает «быть равным», т.е. можно записать как . Тогда отношение означает «быть болше или равным». Для любых и из множества соотношение (или в другой форме ) означает, что элемент больше или равен элементу , т.е. .
2.26.2. Пересечение отношений
Рассмотрим те же отношения , и , , заданные на одном и том же множестве .
Пересечением отношений и называется отношение , определяемое пересечением соответствующих множеств:
.
Для и соотношение выполняется тогда и только тогда, когда одновременно выполнено каждое из соотношений и .
Пример 2.23
Рассмотрим множество вещественных чисел, накотором заданы бинарные отношения , и , . Отношение означает «быть не меньше», т.е. запись имеет вид , а «быть не равным», т.е. имеет вид . Тогда отношение означает «быть строго больше». Для любых и из множества соотношение (или в другой форме ) означает, что элемент строго больше элемента , т.е. .
2.26.3. Разность отношений
Рассматриваются те же отношения , и , , заданные на одном и том же множестве . Разностью отношений и называется отношение , определяемое пересечением соответствующих множеств:
.
Для и соотношение выполняется тогда и только тогда, когда соотношение выполняется , а соотношение не выполняется, т.е. когда и .
Пример 2.24
Если множество вещественных чисел, накотором заданы бинарные отношения , и , , отношение означает «быть больше, т.е. а «быть не равным», т.е. . Тогда отношение означает «быть болше или равно». Для любых и из множества соотношение (или в другой форме ) означает, что элемент больше или равенэлемента , т.е. .
2.26.4. Включение отношений
Нестрогое включение отношения в отношение выполняется тогда и только тогда, когда множество упорядоченных пар, для которых выполняется отношение , содержится содержится в множестве пар, для которых выполнено отношение :
.
Строгое включение отношения в отношение выполняется тогда и только тогда, когда множество упорядоченных пар отношения является подмножеством пар отношения и :
.
Пример 2.25
На множестве рассмотрим отношения и из предыдущего примера: , и , , где «быть меньше», т.е. , а «быть меньшим или равным», т.е. . Тогда , т.е. .
Рассмотрим операции второго класса, т.е. операции, не сводящиеся к теоретико-множественным.