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【集合論】序關系 ( 鍊 | 反鍊 | 鍊與反鍊示例 | 鍊與反鍊定理 | 鍊與反鍊推論 | 良序關系 )

文章目錄

  • 一、鍊
  • 二、反鍊
  • 三、鍊與反鍊示例
  • 四、鍊與反鍊定理
  • 五、鍊與反鍊推論
  • 六、鍊與反鍊推論示例
  • 七、良序關系

一、鍊

<

A

,

>

<A, \preccurlyeq>

<A,≼> 是 偏序集 ,

B

A

B \subseteq A

B⊆A ,

偏序集中一組元素組成集合

B

B

B , 如果

B

B

B 集合中的元素兩兩都可比 , 則稱

B

B

B 集合是該偏序集

<

A

,

>

<A, \preccurlyeq>

<A,≼> 的鍊 ;

符号化表示 :

x

y

(

x

B

y

B

x

y

)

\forall x \forall y ( x \in B \land y \in B \to x 與 y 可比 )

∀x∀y(x∈B∧y∈B→x與y可比)

鍊的本質是一個集合

B

|B|

∣B∣ 是鍊的長度

二、反鍊

<

A

,

>

<A, \preccurlyeq>

<A,≼> 是 偏序集 ,

B

A

B \subseteq A

B⊆A ,

偏序集中一組元素組成集合

B

B

B , 如果

B

B

B 集合中的元素兩兩都 不可比 , 則稱

B

B

B 集合是該偏序集

<

A

,

>

<A, \preccurlyeq>

<A,≼> 的 反鍊 ;

符号化表示 :

x

y

(

x

B

y

B

x

y

x

y

)

\forall x \forall y ( x \in B \land y \in B \land x\not= y \to x 與 y 不可比 )

∀x∀y(x∈B∧y∈B∧x​=y→x與y不可比)

反鍊的本質是一個集合

B

|B|

∣B∣ 是反鍊的長度

三、鍊與反鍊示例

參考部落格 : 【集合論】偏序關系 相關題目解析 ( 偏序關系 中的特殊元素 | 繪制哈斯圖 | 鍊 | 反鍊 )

四、鍊與反鍊定理

<

A

,

>

<A, \preccurlyeq>

<A,≼> 是 偏序集 ,

B

A

B \subseteq A

B⊆A ,

A

A

A 集合中最長鍊長度是

n

n

n , 則有以下結論 :

A

A

A 集合中存在極大元 ;

A

A

A 集合的極大元就是最長鍊中最大的元素 ;

A

A

A 集合中存在

n

n

n 個劃分塊 , 每個劃分塊都是反鍊 ;

将 鍊 中的極大元 , 與該極大元不可比的元素放在一個集合中 , 構成一個劃分塊 ; ( 注意劃分塊中的元素互相不可比 )

在鍊上剩餘的元素中 , 再次選擇一個極大元 , 然後将與該極大元不可比的元素放在一個集合中 , 構成另一個劃分塊 ;

\vdots

下面的示例講解了如何劃分 :

【集合論】序關系 ( 鍊 | 反鍊 | 鍊與反鍊示例 | 鍊與反鍊定理 | 鍊與反鍊推論 | 良序關系 )

上述偏序集中 , 最長的鍊長度是

6

6

6 ;

① 将極大元

g

,

h

g,h

g,h , 與該極大元不可比的剩餘元素

k

k

k 放在一個集合中 ;

A

1

=

{

g

,

h

,

k

}

A_1 = \{ g , h , k \}

A1​={g,h,k}

② 将剩餘元素的極大元

f

f

f , 與該極大元不可比的剩餘元素

j

j

j 放在一個集合中 ;

A

2

=

{

f

,

j

}

A_2 = \{ f,j \}

A2​={f,j}

③ 将剩餘元素的極大元

e

e

e , 與該極大元不可比的剩餘元素

i

i

i 放在一個集合中 ;

A

3

=

{

e

,

i

}

A_3 = \{ e, i \}

A3​={e,i}

④ 将剩餘元素的極大元

d

d

d , 剩餘的元素都與該極大元科比 ;

A

4

=

{

d

}

A_4 = \{ d \}

A4​={d}

⑤ 将剩餘元素的極大元

c

c

c , 剩餘的元素都與該極大元科比 ;

A

5

=

{

c

}

A_5 = \{ c\}

A5​={c}

⑥ 将剩餘元素的極大元

a

,

b

a,b

a,b , 沒有剩餘元素了 ;

A

6

=

{

a

,

b

}

A_6 = \{ a,b \}

A6​={a,b}

整體的劃分為 :

A

=

{

{

g

,

h

,

k

}

,

{

f

,

j

}

,

{

e

,

i

}

,

{

d

}

,

{

c

}

,

{

a

,

b

}

}

\mathscr{A} = \{ \{ g , h , k \} ,\{ f,j \} , \{ e, i \} , \{ d \} , \{ c\} , \{ a,b \} \}

A={{g,h,k},{f,j},{e,i},{d},{c},{a,b}}

每次都将最長鍊去掉一層 , 最終将最長鍊去除幹淨 , 得到

n

n

n 個劃分塊 ;

五、鍊與反鍊推論

<

A

,

>

<A, \preccurlyeq>

<A,≼> 是 偏序集 ,

B

A

B \subseteq A

B⊆A ,

A

A

A 集合大小為

m

n

+

1

mn + 1

mn+1 ,

A

=

m

n

+

1

|A| = mn + 1

∣A∣=mn+1 , 則有以下結論 :

A

A

A 集合中要麼存在

m

+

1

m+1

m+1 的反鍊 , 要麼存在

n

+

1

n + 1

n+1 的鍊 ;

使用反證法證明 :

如果既沒有

m

+

1

m+1

m+1 的反連 , 又沒有

n

+

1

n + 1

n+1 的鍊 ,

假設有長度為

n

n

n 的鍊 , 長度為

m

m

m 的反連 ,

A

A

A 集合最多劃分

n

n

n 個劃分塊 , 每個劃分塊最多有

m

m

m 個元素 , 該集合最多有

m

n

m n

mn 個元素 , 與

A

=

m

n

+

1

|A| = mn + 1

∣A∣=mn+1 沖突 ;

六、鍊與反鍊推論示例

【集合論】序關系 ( 鍊 | 反鍊 | 鍊與反鍊示例 | 鍊與反鍊定理 | 鍊與反鍊推論 | 良序關系 )

上述偏序集中 , 最長的鍊長度是

6

6

6 ;

A

=

{

a

,

b

,

c

,

d

,

e

,

f

,

g

,

h

,

k

,

j

,

i

}

A = \{ a,b,c,d,e,f,g,h,k,j,i \}

A={a,b,c,d,e,f,g,h,k,j,i} 集合中 , 元素個數是

11

11

11 個 ,

A

A

A 集合中有

  • 長度為

    6

    6

    6 的鍊 ,

    {

    a

    ,

    c

    ,

    d

    ,

    e

    ,

    f

    ,

    g

    }

    \{ a, c,d, e,f, g \}

    {a,c,d,e,f,g} ,

    {

    b

    ,

    c

    ,

    d

    ,

    e

    ,

    f

    ,

    h

    }

    \{ b, c,d, e,f, h \}

    {b,c,d,e,f,h}

  • 長度為

    3

    3

    3 的反鍊 ,

    {

    g

    ,

    h

    ,

    k

    }

    \{ g,h,k \}

    {g,h,k} ,

    {

    a

    ,

    b

    ,

    i

    }

    \{ a,b,i \}

    {a,b,i} ,

    {

    g

    ,

    h

    ,

    i

    }

    \{ g,h,i \}

    {g,h,i} ,

    {

    a

    ,

    b

    ,

    k

    }

    \{ a,b,k \}

    {a,b,k}

A

=

11

=

2

×

5

+

1

|A| = 11 = 2 \times 5 + 1

∣A∣=11=2×5+1

A

A

A 集合中要麼有長度為

2

+

1

=

3

2 + 1 = 3

2+1=3 的反鍊 , 要麼有長度為

5

+

1

=

6

5 + 1 = 6

5+1=6 的鍊 ; ( 兩個都滿足 )

A

A

A 集合中要麼有長度為

5

+

1

=

6

5 + 1 = 6

5+1=6 的反鍊 , 要麼有長度為

2

+

1

=

3

2 + 1 = 3

2+1=3 的鍊 ; ( 滿足長度為

3

3

3 的鍊 )

A

A

A 集合上的劃分 :

  • A

    =

    {

    {

    g

    ,

    h

    ,

    k

    }

    ,

    {

    f

    ,

    j

    }

    ,

    {

    e

    ,

    i

    }

    ,

    {

    d

    }

    ,

    {

    c

    }

    ,

    {

    a

    ,

    b

    }

    }

    \mathscr{A} = \{ \{ g , h , k \} ,\{ f,j \} , \{ e, i \} , \{ d \} , \{ c\} , \{ a,b \} \}

    A={{g,h,k},{f,j},{e,i},{d},{c},{a,b}}

  • A

    =

    {

    {

    g

    ,

    h

    }

    ,

    {

    f

    }

    ,

    {

    e

    }

    ,

    {

    d

    }

    ,

    {

    c

    ,

    j

    }

    ,

    {

    a

    ,

    b

    ,

    i

    }

    }

    \mathscr{A} = \{ \{ g , h \} ,\{ f \} , \{ e \} , \{ d \} , \{ c, j\} , \{ a,b , i \} \}

    A={{g,h},{f},{e},{d},{c,j},{a,b,i}}

七、良序關系

<

A

,

>

<A, \prec>

<A,≺> 是 拟全序集 ,

如果

A

A

A 集合中的任何非空子集

B

B

B , 都有最小元 ,

則稱

\prec

≺ 是集合

A

A

A 上的良序關系 ,

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