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TEMA: Relaciones binarias (parte 2) Semana 5 FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y SISTEMAS RELACION DE ORDEN Relación de orden parcial: Es toda relación binaria 𝑅 sobre un conjunto A, tal que 𝑅 es: Reflexiva, antisimétrica y transitiva. Permite ordenar los elementos a través de la relación. Al para (𝐴, 𝑅) se le llama conjunto parcialmente ordenado. Ejemplo: Sobre el conjunto 𝐴 = {1, 2, 3, 4, 6, 12} se define la relación 𝑅 sobre A, como 𝑥𝑅𝑦 si 𝑥 divide a 𝑦. Pueden definirse dos tipos de relación orden parcial: orden amplio y orden estricto. FIIS - UNI RELACIONES DE ORDEN PARCIAL FIIS - UNI Relación de orden amplio Una relación de orden parcial es aquella que cumple las propiedades reflexiva, antisimétrica y transitiva. Ejemplo: Sea el conjunto A = {1, 2, 3, 4, 5}, y en él la Relación:“menor o igual “ Relación de orden estricto Una relación de orden estricto es aquella que cumple con las propiedades antireflexiva, antisimétrica y transitiva Ejemplo: Sea el conjunto A = {1, 2, 3, 4, 5}, y en él la Relación:“menor que “ RELACION DE ORDEN TOTAL FIIS - UNI Elementos comparables Si 𝑅 es una relación de orden parcial sobre 𝐴, los elementos a y b son comparables, si 𝑎𝑅𝑏 𝑜 𝑏𝑅𝑎. Relación de Orden total Sea (𝐴, 𝑅) un conjunto parcialmente ordenado, decimos que 𝐴 es totalmente ordenado si para todos 𝑥, 𝑦 ∈ 𝐴 ocurre que 𝑥𝑅𝑦 𝑜 𝑦𝑅𝑥. En este caso decimos que 𝑅 es un orden total. Ejemplo: ➢En el conjunto 𝑁, la relación 𝑅 dada por 𝑥𝑅𝑦 si 𝑥 ≤ 𝑦 es un orden total ➢La relación de inclusión aplicada sobre 𝐴 ⊂ 𝑃(𝑈), es un orden parcial pero no total, tome U={1, 2, 3} RELACION DE ORDEN Ejercicio: Defina la relación 𝑅 sobre el conjunto 𝑍 de la forma siguiente: 𝑎𝑅𝑏 si 𝑎 − 𝑏 es un entero no negativo. Demuestre que 𝑅 es de orden parcial en 𝑍. ¿Es 𝑅 de orden total? FIIS - UNI DIAGRAMA DE HASSE Es un diagrama simplificado para representar una relación orden. Para trazar el diagrama de Hasse se borran todos los lazos, porque la relación es reflexiva, se eliminan las aristas que están implicadas por la propiedad transitiva, los vértices se remplazan por puntos. Ejemplo: Sea el conjunto 𝐴 = 1,2,3,4 , y R, aRb, “a divide a b”, entonces 𝑅 = 1,1 , 1,2 , 1,3 , 1,4 , 2,2 , 2,4 , 3,3 , 4,4 , es un orden parcial y 𝐴, 𝑅 es un conjunto parcialmente ordenado FIIS - UNI ELEMENTOS EXTREMOS DE UN CONJUNTO PARCIALMENTE ORDENADO Sea (𝐴, 𝑅) un conjunto parcialmente ordenado se definen: a. Elemento máximo: 𝒂 ∈ 𝑨 es un elemento máximo de A, si 𝑥𝑅𝑎, para todo 𝑥 ∈ 𝐴. b. Elemento mínimo: 𝒂 ∈ 𝑨 es un elemento mínimo de A, si 𝑎𝑅𝑥, para todo 𝑥 ∈ 𝐴. Ejemplo Sea el conjunto 𝐴 = 0,2,4,7,12,14 , donde la relación orden parcial sobre el conjunto A es 𝑥𝑅𝑦 𝑠𝑖 𝑥 ≤ 𝑦, y el diagrama de Hasse de la relación es dado por: Elemento máximo: 14 Elemento mínimo: 0 FIIS - UNI ELEMENTOS EXTREMOS DE UN CONJUNTO PARCIALMENTE ORDENADO c. Elemento maximal: 𝒂 ∈ 𝑨 es un elemento maximal de A, si no existe un elemento 𝑥 ∈ 𝐴, tal que 𝑎𝑅𝑥. De forma equivalente si para cualquier 𝑥 ∈ A tal que 𝑎𝑅𝑥 ⇒ 𝑎 = 𝑥. d. Elemento minimal:𝒂 ∈ 𝑨 es un elemento minimal de A, si no existe un elemento 𝑥 ∈ 𝐴, tal que 𝑥𝑅𝑎. De forma equivalente si para cualquier 𝑥 ∈ A tal que 𝑥𝑅𝑎 ⇒ 𝑎 = 𝑥. Teoremas 1.-Un conjunto parcialmente ordenado tiene a lo más un elemento máximo (mínimo). Si existe máximo (mínimo), este elemento es único. 2.- Un conjunto parcialmente ordenado tiene al menos un elemento máximal y al menos un elemento mínimal. FIIS - UNI EJEMPLO Sea un conjunto A parcialmente ordenado, cuyo diagrama de Hasse se muestra en la figura. Determinar los elementos maximal, minimal, máximo y mínimo. ▪ Elementos maximales: 𝑎1, 𝑎2, 𝑎3 ▪ Elementos minimales: 𝑑1, 𝑑2, 𝑑3 ▪ Elemento maximo: ∄ ▪ Elemento minimo: ∄ FIIS - UNI 𝑎3𝑎2 𝑎1 𝑏1 𝑏2 𝑏3 𝑑2 𝑑1 𝑏4 𝑏5 𝑑3 𝑑4 SUPREMO E INFIMO Sea 𝑨, 𝑹 un conjunto parcialmente ordenado y B un subconjunto de A se definen los siguientes elementos. ▪ Cota superior.- Un elemento 𝑎 ∈ 𝐴 es una cota superior de B, si 𝑥𝑅𝑎, ∀𝑥 ∈ 𝐵. ▪ Cota inferior.- Un elemento 𝑎 ∈ 𝐴 es una cota inferior de B, si 𝑎𝑅𝑥, ∀𝑥 ∈ 𝐵. ▪ Supremo de B.- Es la mínima cota superior de B. ▪ Ínfimo de B.- Es la máxima cota inferior de B Teorema Si (𝐴, 𝑅) es un conjunto parcialmente ordenado y 𝐵 ⊂ 𝐴, entonces 𝐵 tiene a lo sumo un ínfimo (supremo). FIIS - UNI EJEMPLO Consideremos el conjunto parcialmente ordenado 𝐴 = 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑, 𝑒, 𝑓, 𝑔, ℎ , cuyo diagrama de Hasse se muestra en la figura. Determine las cotas superiores e inferiores de los siguientes subconjuntos de A. a) 𝐴1 = 𝑎, 𝑏 b) 𝐴2 = 𝑐, 𝑑, 𝑒 ➢Cotas superiores de 𝑨𝟏: c, d,e,f,g,h ➢Cotas inferiores de 𝑨𝟏: no existe ➢Cotas superiores de 𝑨𝟐: f,g,h ➢Cotas inferiores de 𝑨𝟐: a, b ,c ➢Supremo de 𝑨𝟏: c ➢Infimo de 𝑨𝟏 : no existe ➢ Supremo de 𝑨𝟐: no existe ➢ Infimo de 𝑨𝟐 : c FIIS - UNI
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