传递关系

传递关系(transitive relation)是一种特殊的关系,指由甲、乙和乙、丙都有,可推知甲、丙也有的那种关系。集合A上的二元关系R,对任何a,b,c∈A,当aRb,bRc时,有aRc,用符号表示:R是A上的传递关系⇔∀a∀b∀c(a∈A∧b∈A∧c∈A∧aRb∧bRc→aRc)。当A上的R是传递关系时,称R在A上是传递的,或说A上的关系R有传递性。例如,实数集中的小于关系与不小于关系都是传递的;而人群中的同学关系是不传递的。若R在A上是传递的,则R°R⊆R;反之,如R°R⊆R,则R在A上是传递的。一个反自反的传递关系是不对称的,一个反自反的对称非空关系不是传递关系。

基本内容

二元关系R是传递关系,当且仅当对任意对象,如果a和b有关系R,b和c有关系R,那么a和c有关系R。如“大于”关系。

逻辑学和数学中,若对所有的属于X,下述语句保持有效,则集合X上的二元关系R是传递的:「若a关系到b且b关系到c,则a关系到c。」

数学上表示为:

\foralla,b,c\inX,\aRb\andbRc\;\RightArrowaRc

例如:"大于等于"是种传递关系:若且则。

传递关系举例:

"等于"(等于)

"是……的子集"(集合的包含)

"小于等于"和"大于等于"(不等)

"除"(整除)

满足自反性的传递关系称为预序关系。满足反对称性的预序关系称为偏序关系。满足对称性的预序关系称为等价关系

判断

综上所述。判断一个A上的二元关系具有哪些性质。可以从定义出发,或者观察关系的关系图和关系矩阵。对于一些简单的特征明显的关系是容易判断的,然而如何判断任意一个关系具有哪些性质呢?下面给出判断的形式化表示。

定理1设R是A上的二元关系,则

(1)R是自反关系

(2)R是反自反关系。

(3)R是对称关系

(4)R是反对称关系

(5)R是传递关系。

例2利用定理1判断例1中各关系具有的性质。

解:5种性质都不具备,原因如下。

(1),而,所以,故不具有自反性。

(2),故不具有自反性。

(3),故不是对称的。

(4),故不是反对称的。

(5),故不是传递的。

同理可以判断:

是对称的,不是自反的、反自反的、反对称的、传递的;

是自反的、对称的,不是反自反的、反对称的、传递的;

是反自反的、反对称的、传递的,不是自反的、对称的;

是自反的、反对称的、传递的,不是反自反的、对称的;

是反自反的、反对称的、传递的,不是自反的、对称的。

有关概念

传递关系二元关系

设A,B是两个集合,R是A×B的任意一个子集,即

则称R为从集合A到集合B的一个二元关系,简称为从A到B的一个二元关系。

若称R为空关系。

若,称为全关系。

当时,称二元关系为A上的二元关系。

当时,记称之为A上的恒等关系。

传递关系自反关系与反自反关系

定义1令R是A上的二元关系,若对于A中的每个都有,则称R具有自反性(或称R是自反关系)。

即R是A上的自反关系。

定义2令R是A上的二元关系,若不存在A中的,使得,则称R具有反自反性(或称R是反自反关系)。

即R是A上的反自反关系。

自反的关系亦称“具有反身性的关系”。对于类K中一个确定的关系R来说,若类K中任意的个体和它自身都具有关系R,则称关系R在类K中为自反的关系。若类K中没有一个个体和它自己具有关系R,则称关系R在类K中为反自反的关系。若类K中有的个体和它自己具有关系R,而有的个体和它自己不具有关系R,则称关系R在类K中为非自反的关系。例如,设类K为实数域,则等于关系“=”是自反的关系,大于关系“>”,小于关系“<”都是反自反的关系。“x的平方数是Y”的这种关系就是非自反的关系。因为0的平方数是0,1的平方数是1,即当x为0(或1)时,y也同时为0(或1),但当x为其它实数时,x的平方数y就不能再与x相同了。所以,“x的平方数是y”的这种关系就既不是自反的关系,也不是反自反的关系,而是非自反的关系。

例题解析

【例1】设,下列几个是A上的二元关系

其中,哪些是传递关系?

解:是传递的。对这些关系可以证明,若和属于一个关系,则也属于这个关系,例如传递的,因为中只有和和和以及和是这样的有序对,而和属于。

同理可证是传递的。

虽然只有一个序对,但它没有违反传递性的规则,故也是传递的。

不是传递的。因为。

不是传递的,因为而。

不是传递的,因为,而。

传递关系在关系图上特征表现为如果结点u到v有边,v到w有边,则必有从u到w的边。

参考资料