Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 24. 10. 2007 10:03

janoro
Zelenáč
Příspěvky: 18
Reputace:   
 

relace

Mám trošku problém pochopit pojem relace, respektive pojmy symetrická a antisymetrická. V prvním případě jde o relaci, ve které xRy  právě, když yRx. Ta druhá je myslím relace, ve které když xRy & yRx, tak potom x=y, jo? Myslel jsem, že si to umím představit, ale zřejmě ne. Když jsme totiž dostali otázku kolik symetrických a antisymetrických relací existuje nad n-prvkovou množinou, nebyl jsem schopný odpovědět. Dokážete mi to někdo nějak konkrétně zprostředkovat? Případně vysvětlit, kolik tedy těch relací je a proč? Díky

Offline

 

#2 24. 10. 2007 11:42

Lishaak
Veterán
Místo: Praha
Příspěvky: 763
Reputace:   
Web
 

Re: relace

Pojem relace je velmi základním pojmem v celé matematice a jeho pochopení je tedy velmi důležité. Nejdřív je dobré si uvědomit, co to relace je. Je to LIBOVOLNÁ podnožina kartézského součinu dvou (ne nutně různých) množin. To znamená, že relace nad množinou X je prostě nějaká podmnožina množiny uspořádaných dvojic (a, b), kde a i b patří do množiny X.

Relaci si mohu představit jako jakousi tabulku, kde prázné políčko znamená, že dva prvky nejsou v relaci a plné že naopak v relaci jou. Mějme
třeba takovouto relaci na množině {1, 2, 3, 4, 5}. Řádky představují první prvek dvojice (a, b) a sloupce druhý.

   1  2  3  4  5
1 X
2    X      X
3    X  X
4 X         X
5        X     X

Ihned je třeba vidět, že tato relace je reflexivní.

Otázka kolik symetrických relací existuje nad n-prvkovou možinou se vlastně ptá na to, kolik existuje takových tabulek nxn symetrických podle hlavní diagonály. Více formálně:

Ptáme se, kolik existuje symetrických matic nxn nad tělesem $\mathbb{Z}_{2}$ v závislosti na n.

Myslím, že stojí za to se nad tím zamyslet, ještě než ti tady na to dám odpověď. Kdybs nevěděl, takl se ozvi...


Nothing in the world that's worth having comes easy.
Always do what you are most afraid of.

Offline

 

#3 28. 10. 2007 18:04

janoro
Zelenáč
Příspěvky: 18
Reputace:   
 

Re: relace

Dobře díky moc, ale stejně si to ještě neumim úplně představit, budu to zkoušet. Tady je několik příkladů, které mi radí učebnice:

1) Kolik je symetrických relací nad n-prvkovou množinou?
     - no tak symetrické relace to je zkrátka ta "úhlopříčka", ne? Takže kolik jich tam bude? 2^n?

2) Kolik je antisymetrických relací nad n-prvkovou množinou?
     - antisymetrických bude ten zbytek? Tedy 2^(n^2 - n)

3) Nech? R je relace nad konečnou množinou X. Dokažte, že existují dvě různá
přirozená čísla r a s taková, že R^r = R^s. Značením R^k rozumíme k-násobné
složení relace sama se sebou.
     - chápu, že ten vztah v některých relacích platit může, ale jak ho dokážu... Měl bych vyjít z definice tranzitivity?

4) Najděte příklad relace R nad nějakou množinou X, kde pro každé n ∈ N
platí:  R^n "se nerovná"  R^(n+1 )
     - například relace na N "jedno číslo dělí druhé", ano?

5) Nech? R je relace. Dokažte následující ekvivalenci:
R je tranzitivní ⇐⇒ R ◦ R ⊆ R
     - tady tomu moc nerozumim, tak tedy dobře, zleva doprava: když je R tranzitivní, potom je její složenina sama se sebou stejně velká či menší než původní nesloženina R. To bych dokazoval z definice tranzitivity. Zprava doleva: Když je složenina relace samy se sebou menší nebo rovná původní nesloženině, pak je R tranzitivní, hmm, tady jsem asi mimo.

6) Nech? R a S jsou nějaké dvě relace ekvivalence na množině X. Rozhodněte,
zda následující množiny nutně jsou či nejsou relace ekvivalence na X:
     - R∪S - řekl bych, že ne
     - R ∩ S - ano, zde přece zůstávají dvojice společné oběma množinám, mělo by to platit
     - R \ S - ne, relace R může přijít o některé dvojice takže pak nemusí platit tranzitivita
     - R ◦ S - ano, ale to jen tipuji

Řešil jsem správně? Díky moc.
     -

Offline

 

#4 28. 10. 2007 19:35

Lishaak
Veterán
Místo: Praha
Příspěvky: 763
Reputace:   
Web
 

Re: relace

Toto jsou velmi bezne ale uz trosku obtiznejsi priklady na relace. Sveho casu v prvnim rocniku jsem je taky mel za ukol resit. Klicem k reseni prikladu 1, 2 je si uvedomit, co to znamena ze je relace symetricka/antisymetricka (a jak vypada jejich tabulka). Prijde mi, ze si pletes symetricitu s reflexivitou. Zopakuj si definice.

Priklad 3: Tady je potreba pouzit figl a uvedomit si, ze vsech relaci na nejake mnozine je jen konecny pocet. Kdyz tohle vezmes do uvahy, tak uz bys to mel vyresit.

Priklad 4: Takova relace co sis vymyslel je hrozne slozita. Vezmi si nejakou jednoduchou mnozinu, treba {1, 2, 3, 4, 5} a zkus tu relaci vymyslet na ni.

Na dalsi priklady uz dneska nemam silu, ozvu se zitra.


Nothing in the world that's worth having comes easy.
Always do what you are most afraid of.

Offline

 

#5 29. 10. 2007 09:06

janoro
Zelenáč
Příspěvky: 18
Reputace:   
 

Re: relace

ad 1., 2.: Zřejmě mám problém s vyjádřením počtu možností: Tak tedy. Představím si onu tabulku. Potom reflexiní relace jsou všechny ty, které jsou na úhlopříčce. Těch by mělo být 2^n, ne? Dále symetrické: Když z tabulky vyberu jeden, musím vybrat i jeho protějšek. Tak např. když (2,4) tak potom taky (4,2). Patří tam ale také třeba (1,1). Tzn. když si do tabulky nakreslím všechny, tabulka bude celá zaplněná. Tedy 2^(n^2).
Nyní antisymetrické. Tady to může dopadnout tak, že bude vyplněné vše pod/nad úhlopříčkou (případně nějak promícháno). Takže tedy. Dvojka je základ (každá relace tam být může či nikoliv). No a na co ji umocním? Tak když je to polovina pod úhlopříčkou tak nejdřív vyberu všechny (n^2), to podělím dvěma a odečtu od toho polovinu úhlopříčky. Tedy: 2^((n^2 - n):2).

Nějak se nedokážu představit složení relace samy se sebou. Mám relaci (=,N). Dostávám (1,1), (2,2), (3,3) ... Když tuhle relaci složím samu se sebou, co získám?

Offline

 

#6 30. 10. 2007 14:36

janoro
Zelenáč
Příspěvky: 18
Reputace:   
 

Re: relace

Nemohl byste mi někdo osvětlit pojem složení relace samy se sebou? Hlavně příklady tři a čtyři mi nejsou jasné, nebo? tam se to používá. Co se tedy stane, složím-li relaci samu se sebou. Nemáte nějaký vhodný příklad? Nikde jej nemohu nalézt. Díky

Offline

 

#7 30. 10. 2007 18:18

Lishaak
Veterán
Místo: Praha
Příspěvky: 763
Reputace:   
Web
 

Re: relace

Pro ucely skladani je dobre predstavovat si relace jako puntiky a sipky. Skladani relaci potom probiha tak jako na tomto obrazku:

http://matematika.havrlant.net/forum/upload/187-relace.jpg

R a S jou dve relace na mnozine X = {1, 2, 3, 4, 5}, puntiky cislujeme od shora dolu. Treti relace je jejich slozenim. Pokud si to clovek prdstavi takto, je snadne relace skladat, nezavisle na tom, jestliskladam dve ruzne nebo dve stejne relace.


Nothing in the world that's worth having comes easy.
Always do what you are most afraid of.

Offline

 

#8 30. 10. 2007 18:27 — Editoval Lishaak (30. 10. 2007 18:29)

Lishaak
Veterán
Místo: Praha
Příspěvky: 763
Reputace:   
Web
 

Re: relace

Jinak co se tyce poctu tech relaci tak to mas spatne. Mejme treba vsechny reflexivni relace na konecne mnozine. Je jasne, ze policka digonaly musi byt vsechna plna, jinak by to nebyla reflexivni relace. Ostatni policka si muzeme zvolit jak chceme, tam uz nas reflexivita neomezuje. Cili moznosti je potom

$2^{(n^2-n)}$

Podobne symetricke relace. Jak vytvorit vsechny symetricke relace? Policka na diagonale a nad diagonalou muzeme vyplnit libovolne. Pro kazde takoveto vyplneni je uz vyplneni policek pod diagonalou urceno jednoznacne (protoze relace musi byt symetricka). Kolik je policek na a nad diagonalou? Je to n + (n - 1) + (n - 2) + ... + 1 coz se rovna:

$\frac{n^2+n}{2}$

Takze moznosti je dohromady

$2^{\frac{n^2+n}{2}}$


Nothing in the world that's worth having comes easy.
Always do what you are most afraid of.

Offline

 

#9 05. 11. 2007 21:43

Saturday
Einstein
Příspěvky: 813
Škola: MFF UK
Reputace:   
Web
 

Re: relace

není mi jasné, jak se pracuje s relací:  R \ S, kde R a S jsou libovolne relace ekvivalence na mnozine X

Pokud mam relaci na mnozine s jednoprvkovymi prvky, tak je to jasne. U teto relace se pracuje s usporadanymi dvojicemi? Nebo jeste nejak jinak?


Lasciate ogni speranza. | Podílí se na Encyklopedii Fyziky (http://fyzika.jreichl.com) | Oblíbený IT projekt http://online-domain-tools.com

Offline

 

#10 06. 11. 2007 08:20

Lishaak
Veterán
Místo: Praha
Příspěvky: 763
Reputace:   
Web
 

Re: relace

Tak tohle vubec nechapu. R\S je asi rozdil dvou ekvivalenci ne? Ekvivalence uz to nebude, nebot nebude reflexivni.

Pak mluvis o nejakych mnozinach s jednoprvkovymi prvky. To je neco, co naprosto nedava smysl.

Uz z tvych predchozich dotazu je videt, ze bys mel trosku zapracovat ne presnem vyjadrovani problemu.


Nothing in the world that's worth having comes easy.
Always do what you are most afraid of.

Offline

 

#11 06. 11. 2007 19:33

Saturday
Einstein
Příspěvky: 813
Škola: MFF UK
Reputace:   
Web
 

Re: relace

Pokud mam napriklad relaci "ostre mensi" ("<") na množině celých čísel, x<y (a zaroven obe lezi v Z), tak jsou v relaci, tedy: xRy  ... tim chci rict, ze tady vidim, s cim pracuju: vezmu jeden prvek a porovnam ho s jinym.. U R\S mi to uz jasne neni..

"R\S je asi rozdil dvou ekvivalenci ne? Ekvivalence uz to nebude, nebot nebude reflexivni. "

je to rozdil dvou ekvivalenci, ale stejne mi poad neni jasne, jak muzu odecitat nejake dve ekvivalence, muzes to zapsat nejak matematicky?

"Uz z tvych predchozich dotazu je videt, ze bys mel trosku zapracovat ne presnem vyjadrovani problemu."

to bych zrejme mel..


Lasciate ogni speranza. | Podílí se na Encyklopedii Fyziky (http://fyzika.jreichl.com) | Oblíbený IT projekt http://online-domain-tools.com

Offline

 

#12 06. 11. 2007 21:59

Lishaak
Veterán
Místo: Praha
Příspěvky: 763
Reputace:   
Web
 

Re: relace

Takze vezmeme treba X = {1, 2, 3, 4}.

Ekvivalence R muze vypadat treba takto: {(1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 1), (1, 3), (3, 1), (2, 3), (3, 2), (4, 4)}
Ekvivalence S: {(1, 1), (2, 2), (1, 2), (2, 1), (3, 3), (4, 4), (3, 4), (4, 3)}

Rozdil R/S je p;otom proste mnozinovy rozdil, takze vysledkem bude relace: {(3, 4), (4, 3)}


Nothing in the world that's worth having comes easy.
Always do what you are most afraid of.

Offline

 

#13 09. 11. 2007 12:48 — Editoval janoro (09. 11. 2007 12:48)

janoro
Zelenáč
Příspěvky: 18
Reputace:   
 

Re: relace

Tak. Spočítal jsem si pár příkladů, snad je mi to jasnější. Ovšem ještě mám něco - částečné uspořádání: R,S jsou relace část. uspořádání. Jejich průnik bude taktéž částečně uspořádaný, rozdíl nebude (není antisymetrický) a složení taky ne (není antisymetrické a snad ani tranzitivní). Je to tak?

A co teprv tohle:
R je množina všech relací nad množinou X. Def. relaci Q nad R (tedy relaci mezi samotnými relacemi): Pro R, S prvky R definujeme R v relaci Q s S právě tehdy, když existuje bijekce f : X --> X splňující pro každé x, y z  X toto: (x, y) jsou prvky R právě tehdy, když (f(x), f(y)) jsou prvky S. Dokažte, že Q je ekvivalence.

Offline

 

#14 12. 11. 2007 21:19

ameba
Zelenáč
Příspěvky: 10
Reputace:   
 

Re: relace

tak tyhle dva příklady by mě taky zajímaly, janoro, nechodíš ty na stejnou školu? Dostali jsme je na rozmyšlenou. S tím druhým si nevím rady a pokud jde o částečné uspořádání - v tom třetím případě (tedy složení) se tranzitivita zachovává, ne? Ale stejně to část. uspořádání nebude.

Offline

 

#15 28. 01. 2008 10:46

Distephano
Zelenáč
Příspěvky: 2
Reputace:   
 

Re: relace

Mohl by mi někdo prosím pomoct s postupem, tedy hlavně pochopit relace a hlavně jejich zobrazení? Je to zkoušková otázka a já s tím asi určitě nehnu.
Př. Jsou dány množiny A = |1,2,4| B=|3,6,7|
a relace
ς 1 |(1,6) (1,7) (4,7)|
ς 2 |(1,3) (2,6) (4,7)|
ς 3 |(2,3) (2,7)|
ς 4 |(2,6) (4,6)|
ς 5 |(2,3) (4,3) (4,7)|

- jak se zjiš?uje relace která je zobrazením, zobrazení množiny A na množinu B a prosté zobrazení a jednorázové zobrazení?

Moc děkuju předem za postup, výklad pro lepší pochopení

Offline

 

#16 28. 01. 2008 12:24

Kondr
Veterán
Místo: Linz, Österreich
Příspěvky: 4246
Škola: FI MU 2013
Pozice: Vývojář, JKU
Reputace:   38 
 

Re: relace

Pro zobrazení R množiny X do Y platí, že pro každé x z X je v R právě jedna dvojice (x,y).
Tj. každý prvek z X se musí zobrazit na nějaký prve z Y.

ς 1,ς3 a ς5 nejsu zobrazení, prototože zobrazují 1 resp. 2 resp. 4 na dva různé prvky.

Pokud se na každý prvek z Y něco zobrazí (tj. pro každé y z Y existuje x takové, že (x,y) je v R), řekneme, že R je na.
ς 2 |(1,3) (2,6) (4,7)|
je proto na (na 3 se zobrazí 1, na 6 se zobrazí 2 na 7 se zobrazí 4)

Prosté zobrazení je takové, že se na žádné y nezobrazí dva různé prvky (tj. pro každé y z Y platí, že pokud (x,y) a (z,y) jsou v R, pak x=z).
ς 2 |(1,3) (2,6) (4,7)| je prosté
ς 4 |(2,6) (4,6)| není prosté (na 6 se zobrazí dva různé prvky).

Pojem "jednorázové" jsem nenašel, u nás na škole se nepoužívá. Zkus najít ve skriptech jeho definici a když ji sem napíšeš, někdo ji určitě přepíše do srozumitelné podoby.


BRKOS - matematický korespondenční seminář pro střední školy

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson