设X={1,2,3,4},R是X上的二元关系,R={<1,1>,<3,1>,<1,3>,<3,3>,<3,2>,<4,3>,<4,1>,<4,2>,<1,2>}(1)画出R的关系图;(2)写出R的关系矩阵;(3)说明R是否是自反、反对称、对称、传递的。
时间: 2024-03-24 10:37:03 浏览: 113
(1)关系图如下:
```
1 2 3 4
1 ●───●───●───○
│ │ │ │
│ └───────┘ │
│ │
3 ●───────●───●
│ │ │ │
│ └───────┘ │
│ │
2 ○───●───●───○
│ │ │ │
│ └───┘ │
│ │
4 ○───●───●───●
```
(2)关系矩阵如下:
```
| 1 2 3 4
--|-------
1 | 1 1 1 0
2 | 0 1 0 0
3 | 1 0 1 1
4 | 1 1 1 0
```
(3)对于自反性,关系R不是自反的,因为元素2和4不与任何元素相关联。
对于反对称性,关系R是反对称的,因为不存在两个不同的元素a和b,使得既有aRb又有bRa。
对于对称性,关系R不是对称的,因为存在一对元素3和2,使得有3R2但没有2R3。
对于传递性,关系R是传递的,因为对于任意三个元素a、b、c,如果有aRb和bRc,则一定有aRc。例如,有1R1和1R3,因此一定有1R3。同理,有3R1和1R2,因此一定有3R2。再由2R4和4R1可得2R1,由1R3和3R2可得1R2,最终得到2R2。
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r(R) = {<a,b> ,<b,a> ,<b,c> , <c,d >, <a,a>, <b,b>, <c,c>, <d,d>}
其中,<a,a>, <b,b>, <c,c>, <d,d>是因为R中不存在<a,a>、<b,b>、<c,c>、<d,d>这样的有序对,因此需要加入到r(R)中。
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好的,我已经注意到你的问题了。下面是我的回答:
1. 设a是G中的n阶元,即a^n = e,其中e是G的单位元素。那么<a> = {a^0, a^1, ..., a^(n-1)}。首先证明这个集合是G的子群。由于a^n = e,所以a^(-1) = a^(n-1),即a的逆元素是a^(n-1)。因此,对于任意的i,j∈{0,1,...,n-1},我们有a^i * a^j = a^(i+j),其中i+j的结果需要对n取模,因为a^n = e。因此,<a>是封闭的。此外,a^0 = e,因此<a>包含单位元素。最后,对于任意的i∈{0,1,...,n-1},(a^i)^(-1) = a^(n-i),因此<a>包含每个元素的逆元素。因此,<a>是G的子群。由于a的阶是n,<a>中的元素的阶必须是a的因子。但是,由于a^n = e,因此a的阶不能是n的真因子。因此,<a>中的元素的阶必须是n,因此<a>的阶是n。因此,|<a>| = n。
2. 设S是一个格,x,y∈S。我们需要证明x ° (x * y) = x * (x ° y) = x。首先证明x ° (x * y) = x。根据定义,x * y = {x,y}的下确界,因此x * y ≤ x,并且x * y是下界。另一方面,x,y都是{x,y}的上界,因此x ° (x * y)必须是{x,y}的上界。因此,x ° (x * y) ≥ x。由于x ° (x * y)是上界,因此它必须是(x * y)的上界。因此,x ° (x * y) ≥ x * y。但是,x * y是下确界,因此对于任何上界u,我们都有u ≥ x * y。因此,x ° (x * y) ≤ x * y。结合上面的不等式,我们得到x * y = x ° (x * y)。同样地,我们可以证明x * (x ° y) = x,证毕。
3. 设cab的阶为m。我们需要证明|abc| = m。首先,我们知道(a*b)^n = a^n * b^n,因此(c*a*b)^m = c^m * a^m * b^m = e。因此,|abc|必须是m的因子。另一方面,(a*b*c)^m = a^m * b^m * c^m = e,因此m是abc的阶的因子。因此,我们有|m| = |cab|的结论。由于cab的阶是m,因此|abc|必须是m的因子。但是,由于abc的阶是m的倍数,因此|abc| = m,证毕。
4. 假设ak = e,其中r是a的阶。那么r | k的证明如下:根据定理,对于任意的整数k,我们有a^k = a^(k mod r)。因此,ak = a^(k mod r) = e。因此,k mod r是r的倍数,因此r | k。
5. 设a是G中的n阶元。我们需要证明<a> = {a^0, a^1, ..., a^(n-1)}。首先,<a>是a的阶的子群,因此它包含a的所有幂次。因此,{a^0, a^1, ..., a^(n-1)}是<a>的子集。另一方面,由于a^n = e,我们有a^k = a^(k mod n),因此<a>中的元素可以表示成a的幂次,其中指数在模n意义下等于0到n-1之间的整数。因此,{a^0, a^1, ..., a^(n-1)}包含在<a>中。因此,<a> = {a^0, a^1, ..., a^(n-1)},证毕。
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