T是集合A上的关系且满足T的三次方包含于T的平方,未知T是否是自反的、对称的或传递的,判断T并T的平方是否为传递关系并说明理由
时间: 2024-01-24 22:20:26 浏览: 169
线性流形上广义次对称矩阵的加权最小二乘解 (2012年)
首先,根据T的三次方包含于T的平方,可以得到T的平方必然是自反的、对称的、传递的关系。
接下来,我们分别来判断T是否自反、对称、传递。
1. 自反性
若T是自反的,则对于A中任意元素a,都有(a, a)属于T。
考虑T的三次方,即T的关系组成的序偶对的笛卡尔积再与T组成的序偶对取交集,即:
T^3 = {(a, b) | (a, x)属于T, (x, y)属于T, (y, b)属于T, x, y属于A}
由题可知T的三次方包含于T的平方,即T^3属于T^2,因此T中的每个序偶对都必须满足其三次方在T中。
假设存在某个元素a,使得(a, a)不属于T,则(a, a)的三次方仍不属于T,即存在(a, a)属于T^3但不属于T^2,与题意矛盾。
因此,T必是自反的。
2. 对称性
若T是对称的,则对于A中任意元素a和b,若(a, b)属于T,则(b, a)也属于T。
考虑T的平方,即T组成的序偶对的笛卡尔积再与T组成的序偶对取交集,即:
T^2 = {(a, b) | (a, x)属于T, (x, b)属于T, x属于A}
由T的三次方包含于T的平方可得:
T^3 = {(a, b) | (a, x)属于T, (x, y)属于T, (y, b)属于T, x, y属于A}
假设存在某个元素a、b,使得(a, b)属于T而(b, a)不属于T,则对于这样的元素a、b必然存在一个中间元素x,使得(a, x)属于T且(x, b)属于T,但是(y, x)不属于T,其中(y, x)属于T,因为T是自反的。
因此,(a, b)属于T^3,(b, a)不属于T^3,与T的三次方包含于T的平方矛盾。
因此,T必是对称的。
3. 传递性
若T是传递的,则对于A中任意元素a、b、c,若(a, b)属于T且(b, c)属于T,则(a, c)也属于T。
考虑T的平方,即T组成的序偶对的笛卡尔积再与T组成的序偶对取交集,即:
T^2 = {(a, b) | (a, x)属于T, (x, b)属于T, x属于A}
再考虑T的三次方,即T的关系组成的序偶对的笛卡尔积再与T组成的序偶对取交集,即:
T^3 = {(a, b) | (a, x)属于T, (x, y)属于T, (y, b)属于T, x, y属于A}
假设存在某个元素a、b、c,使得(a, b)属于T,(b, c)属于T,但(a, c)不属于T,则必然存在一个中间元素x,使得(a, x)属于T且(x, c)属于T,但(y, x)不属于T,其中(y, x)属于T,因为T是自反的。
因此,(a, b)属于T^3,(b, c)属于T^3,(a, c)不属于T^3,与T的三次方包含于T的平方矛盾。
因此,T必是传递的。
综上所述,T是自反的、对称的、传递的关系,T的平方也是传递的关系。
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