集合的笛卡儿积和二元关系
重点:(1) 掌握有序对的概念,
(2) 笛卡儿积及性质,
(3) 二元关系的定义及三种表示法,
(4) 一些特殊的二元关系。
1、有序对,记 ,其中 为第一元素, 为第二元素 (注意顺序)
特点:(1) 时, ,
(2) 。
有序 元组 ,记 。
2、笛卡儿积。
定义:集合 和 的笛卡儿积,记作 。
。
例1、 ,求 , , , , 。
解:
, 。
例2、设 ,求 。
解: ,
。
注意:(1) 若 是 元集, 是 元集,则 为 元集。
(2) 笛卡儿积是集合,有关集合的运算都适合。
(3) 一般, (只有当 ,或 中有一个是空集时,才有 )。
3、笛卡儿积运算对 或 满足分配律。
(1)
(2)
(3)
(4)
例3、证明: 。
证明:对任意 ,
故 。
4、 阶 笛卡儿积。
特别,当 时,记为 。
如 , 。
1、定义:(1) 若集合 为空集或它的元素都是有序对,则称 为二元关系。若 ,则记作 ,否则,记作 。
(2) 的任何子集都称作从 到 的关系,特别,当 时,称作 上关系。
例4、 ,
设 ,
,
,
。
则 都是从 到 的关系。
2、 上不同关系的数目。
若 为 元集,记 ,则 , 的子集共有 个,每个子集都是 上的一个关系,所以, 元集 上不同的关系共有 个。如 元集 上共有 个不同关系。
3、特殊的关系。
空关系 ,全域关系 ,恒等关系 。
对任意集合 ,
空关系 ,
全域关系 ,
恒等关系 。
4、常用关系。
(1) 设 , 上小于等于关系:
。
(2) 设 , 上整除关系:
。
(3) 幂集 上的包含关系 :
。
例5、 ,求 , 。
解: ,
。
例6、 ,求 上的包含关系 。
解: ,
5、 上二元关系的表示法。
二元关系有三种表示法,即集合表示法,矩阵表示法和关系图表示法。
例7、已知 ,
上关系 ,
求 的关系矩阵 和关系图。
解: ,关系图:
注意:关系的三种表示法中,可由其中一种求出另外两种。
一般:设
,其中