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
Zdravám všechny,
narazil jsem na drobný problém. Kongruence (označím třeba [mathjax]\Phi _n[/mathjax]) je standardně definována na množině [mathjax]\mathbb{Z}[/mathjax]:
[mathjax] (\forall a,b\in \mathbb{Z})(\forall n\in \mathbb{N}-\{0;1\})(a,b\in \Phi _n \Leftrightarrow n|a-b)[/mathjax]
Nikde jsem neviděl definici kongruence na množině [mathjax]\mathbb{N}[/mathjax]. Zdá se mi, že jediným problémem by byla neuzavřenost rozdílu [mathjax]a-b[/mathjax], se kterou by bylo možné se snadno vypořádat:
[mathjax](\forall a,b\in \mathbb{N})(\forall n\in \mathbb{N}-\{0;1\})(a,b\in \Phi _n \Leftrightarrow ((n|a-b\Leftrightarrow a\ge b) \wedge (n|b-a\Leftrightarrow b>a) )[/mathjax].
Je to tak, anebo mi něco uniká?
Díky za reakce a postřehy.
Offline
↑ Eratosthenes:
Jednodušší definice by byla, že kongruece je ekvivalence, tak ti rozdělí celou množinu na třídy, tak na N to prostě definujeeš tak, že ty třídy omezíš, aby obsahovaly jen prvky z N.
A díky tomu že to jde takto, tak asi nikdo kongruenci na N moc neřeší...
Online
↑ check_drummer:
Díky za reakci, ale jde mi o něco trochu jiného - totiž definovat kongruenci zcela bez použití celých čísel.
Vysvětlím proč: každý text o grupách, okuzích atd., který jsem dosud viděl, uvádí jako příklad grupy právě [mathjax]\mathbb{Z}_n[/mathjax]. Ano, je to hezké, ale už se neřeší, jak jsou zavedena celá čísla. Ta se zavádějí pomocí ekvivalence na [mathjax]\mathbb{N}\times \mathbb{N}[/mathjax]. To je sice OK, ale jde to obecněji - axiomaticky:
1. axiom: [mathjax](\mathbb{Z};+)[/mathjax] je grupa
2. axiom: [mathjax](\mathbb{Z};\cdot )[/mathjax] je pologrupa s jednotkou
atd.
a ekvivalenci na [mathjax]\mathbb{N}\times \mathbb{N}[/mathjax] pak lze uvést jako příklad konkrétní kostrukce [mathjax]\mathbb{Z}[/mathjax].
Jenže to se u předcházejícího pojmu grupa musím obejít bez celých čísel, abych se nedostal do logického kruhu. Na druhou stranu se v předcházejících grupách nechci vzdát těch kongruencí.
Tak mě zajímá, jestli tam není nějaký principiální problém, kvůli němuž by třeba [mathjax]\mathbb{N}_n[/mathjax] nebyla grupa, anebo by dokonce na [mathjax]\mathbb{N} [/mathjax] kongruenci nešlo vůbec definovat. Já tam žádný problém nevidím, ale chci se ujistit...
Díky.
Offline
↑ Eratosthenes:
Napadá mě zda je z hlediska logiky korektní použít výraz a-b, přestože tedy uvádíš dále podmínky, kdy ho lze použít.
A v prvním případě může nastat možnost a=b a tedy a-b=0 - nulu počítáš mezi přirozená čísla?
Online
↑ check_drummer:
Tak přece jenom něco, naštěstí (snad) nic závažného.
Nula problém není. Peanovy axiomy se dají formulovat s nulou i bez nuly, ale konstrukce množiny [mathjax]\mathbb{N}[/mathjax] je jednodušší s nulou (von Neumannova konstrukce).
Rozdíl přirozených čísel se dá definovat jako "neúplná operace":
[mathjax]a-b=c\Leftrightarrow b+c=a[/mathjax]
anebo v zápisu kongruence obejít:
[mathjax](\forall a,b\in \mathbb{N})(\forall n\in \mathbb{N}-\{0;1\})(a,b\in \Phi _n \Leftrightarrow (\exists c\in \mathbb{N})((a+c=b \vee b+c=a) \wedge n|c)[/mathjax].
Díky za postřeh, nechám ještě otevřeno.
Offline
↑ jarrro:
Ale to by měl být problém spíš v [mathjax]\mathbb{Z}[/mathjax] ne? Ale problém to není ani tam. Proč by měl být problém v [mathjax]\mathbb{N}[/mathjax], kde záporná čísla nemám?
Offline
↑ Eratosthenes:
Kongruence modulo n se definuje na Z, a~b (mod n) <=> n| (a-b)
Pokud chci definovat kongruenci na N, tak každou zbytkovou třídu prostě očešu.
Význam má i kongruence modulo 1 a modulo 0.
O kongruencích je také na mém webu www.tucekweb.info
P.S. Na MFF UK jsem pochopil, že pojem kongruence patří v matematice mezi důležité.
Offline
↑ Richard Tuček:
Je fajn, že jsi na Matfyzu pochopil kongruence. Ale já chci definovat kongruence zcela bez použití celýh čísel. A to jsi zjevně ještě nepochopil.
Offline
↑ Eratosthenes:
Jakákoli 2 čísla jsou kongruentní modulo 1, tj. je to největší ekvivalence.
Ačkoli nulou dělit nelze, kongruence modulo 0 smysl má. Platí: 1|a, a|0 pro každé a celé číslo.
a~b (mod 0) <=> 0|(a-b) a to je možné jedině tehdy, když a=b, (základní rovnost)
Kongruence modulo nula je diagonální relace. (viz též web www.tucekweb.info)
Offline
Jenom připomenu, že obecně kongruence se v algebře myslí relace ekvivalence slučitelná s operacemi dané algebry. Zde máme jeden speciální příklad, nejspíš ten první který byl v historii zkoumán, a proto se asi taky nazývá kongruence.
Online
este poznamka, vieme sa lahko vyhnut symbolu pre delitelnost a potom vidiet, ze netreba robit vynimky pre [mathjax] n [/mathjax]
[mathjax](\forall a,b,n\in \mathbb{N})[(a,b)\in \Phi _n \Leftrightarrow (\exists c\in \mathbb{N})(a+cn=b \vee b+cn=a)][/mathjax]
pre [mathjax] \mathbb{Z} [/mathjax] to vyzera takto
[mathjax](\forall a,b,n\in \mathbb{Z})[(a,b)\in \Phi _n \Leftrightarrow (\exists c\in \mathbb{Z})(a+cn=b)][/mathjax]
(standardne sa mozno nedefinuje modulo zaporne cislo ale preco nie) .. a vidime ze je to v celych cislach sikovnejsie ako v prirodzenych, ale nie o moc takze smelo definuj v prirodzenych, nevidim v tom ziaden problem; len pozor na zatvorky, relacia ekvivalencie je mnozina parov :-)
Offline
↑ Brano:
Přesně to mě v noci napadlo (u přirozených čísel). A že to u záporných čísel může znamenat záporné modulo a že to není nic proti ničemu, to je fakt dost dobrý :-)
Díky moc
PS: závorky - jasně, nějak jsem je zapomněl.
Offline