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