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2)MR2?R1?MR2?0?0?MR1??0??0001001001??1?01????0??0??0??0100000001??0?01????0??0??0??0000000000?0?? 1??0?
1?1?1?2?2?2?3? 3? 3? 无论从复合关系图还是从复合关系矩阵
4?4?4?都可得R2оR1={(3,4)} R2 R1
??101??0000?3)?0011?M0??10001?000?R2?R1?M?M000R2R?1??0000?????000?????000?? ?0000???0?000???000??0000??1?1?1?2?2?2?3? 3? 3? 无论从复合关系图还是从复合关系矩阵
4?4?4?都可得R1оR2оR1=?
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.
0?1?0??0??
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1?2? 3?4??? ????1无论从复合关系图还是从复合关系矩阵
3都可得R1оR1оR1={(1,1),(1,2), (1,4)}
??2 ??3??4R1 R1 R1
15)设R1,R2,R3是A上的二元关系,如果R1?R2,证明
1)R1?R3?R2?R3 2)R3?R1?R3?R2
[证明] 1)对任何(x,y)∈R1R3,由复合关系之定义,必存在z∈A,使得(x,z)
∈R1且(z,y)∈R3,利用R1?R2可知(x,z)∈R2且(z,y)∈R3,再次利用复合关系之定义,有(x,y)∈R2?R3。所以R1?R3?R2?R3。 2)对任何(x,y)∈R3?R1,由复合关系之定义,必有z∈A,使得(x,z)∈R3且(z,y)∈R1,再由复合关系之定义,有(x,y)∈R3?R2。所以R3?R1?R3?R2。
16.设A是有限个元素的集合,在A上确定两个不同的关系R1和R2,
使得R1=R1,R2=R2
22
2
因为,令R1=?,则R1?R1=?,故此R1=R1=?。
22令R2=A×A,则R2=R2?R2?A×A=R2,故需证明R2?R2οR2=R2。为此,
对任何x,y∈A,(x,y)∈A×A=R2,一定存在着z∈A(至少有z=x或z=y存在),使(x,z)∈A×A=R2且(z,y)∈A×A=R2,故此(x,y)R2?R2=R2,所以R2?R2?R2=R2。于是R2=R2=A×A。
2)由于A是有限个元素的集合,是不心设A={a1,a2,……an}
令R1={(ai,aj)|ai∈A∧aj∈A∧|≤i≤n∧|≤j≤n-|} R2={(an,an)∪R1}
则R1R2,即R1与R1是不同的关系。我们来证明R1=R1,R2=R2, (a)先征R1=R1
若(ai,aj)∈R1,则由R1的定义必定1≤i≤n,1≤i≤n-1,并且一定存在着1≤k≤n-1(至少有k=j存在),使(ai,ak)∈R1且(ak,aj)∈R1,从而(ai,aj)∈R1?R1=R1。故此R1?R1。
若(ai,aj)∈R1= R1?R1,则存在着k,1≤k≤n-1,使(ai,ak)∈R1且(ak,aj)∈R1,于是由R1的定义,必有1≤i≤n,1≤j≤n-1,从而根据R1的定义,有(ai,aj)∈R1。故此R1= R1 综合两个方面,可得R1= R1。
22222222222.
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2(b)次证R2=R2
若(ai,aj)∈R2,则由R2的定义,要么1≤i≤n,1≤j≤n-1,要么I=n,j=n 若1≤i≤n,1≤j≤n-1,则一定存在着1≤k≤n-1(至少有k=j存在),使(ai,ak)∈R2且(ak,aj)∈R2,从而(ai,aj)∈R2οR2=R2;若i=n,j=n,则(ai,aj)=(an,an)∈R2,那么(an,an)∈R2,所以(ai,aj)=(an,an)∈R2οR2=R2因此R2=R2。
若(ai,aj)∈R2= R2οR2,则存在着k,使(ai,ak)∈R2且(ak, ai)∈R2,于是由R2的定义,有k=n或者1≤k≤n-1。
若k=n,则由(ai,ak)∈R2必有I=n,所以无论1≤j≤n-1还是j=n,由R2
的定义,有(ai,aj)=(an,aj)∈R2;
若1≤k≤n-1,则由(ai,ak)∈R2必有1≤j≤n-1故此(ai,aj)∈R2总之证得R2= R2,综合两方面,我们证明了R2= R2。 零值?
的关系矩阵中非零值最多不超过n个。
18.设R1和R2是集合A上的关系,判断下列命题的真假性,并阐明理由。
1) 如果R1和R2都是自反的,那么R1?R2是自反的。 2) 如果R1和R2都是反自反的,那未R1?R2是反自反的。 3) 如果R1和R2都是对称的,那末R1?R2是对称的。 4) 如果R1和R2都是反对称的,那末R1?R2是反对称的。 5) 如果R1和R2都是传递的,那末R1?R2是传递的。
[解] 1)真。由于R1和R2和R2都是自反的,因而对任何,都有(x,x)∈R1,(x,x)
∈R2。因此,对任何x∈A,都有(x,x)∈ R1?R2。所以R1?R2是自反的。 2)假。令A={a,b},R1={(a,b)},R2={b,a}。那么R1?R2={(a,a)},它就不是A上的反自反关系。
3)假。令A={a,b,c},R1={(a,b),(b,a)},R2={(b,c),(c,b)}。那末R1?R2={(a,c)},就不是A的对称关系。 4)假。令A={a,b,c,d},R1={(a,c),(b,c)}
R2={(c,b),(d,a)}易证R1,R2都是反对称关系。但是R1?R2={(a,b),(b,a)}就不是A上的反对称关系。
5)假。令A={a,b,c},R1={(a,c),(b,a),(b,c)},R2={(c,b),(a,
222222?17.设R是集合A上的反对称关系,|A|=h,指了在R∩R的关系矩阵中有多少个非
[解] 由第12题的4) R是反对称关系当且反当R∩R?IA,及|A|=n可知,在R∩R
??.
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c),(a,b)},易证R1和R2都是传递关系,但R1?R2={(a,b),(b,b),(b,c)}就不是A上的传递关系。
19.设A={1,2,3,4,5},R?A×A,R={(1,2),(2,3),(2,5),(3,4),(4,3),(5,5)}用作图方法矩阵运算的方法求r(R),s(R),t(R)。 [解] 1)作图法:
5 5
4 1
4 3
2
3 2 1 R的关系图 (R)的关系图
5 5 4
4
1
2 1
3 2 3
S(R)的关系图 t(R)的关系图
因此:
r(R)={(1,1),(1,2),(2,2),(2,3),(2,5),(3,3),(3,4),(4,3),
(4,4),(5,5)}
s(R)={(1,2),(2,1),(2,3),(2,5),(3,2),(3,4),(4,3),(5,2),
(5,5)}
t(R)={(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,3),
(3,4),(4,3),(4,4),(5,5)}
.
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2)矩阵运算法:
?0??0??0??0??0?
1000??0101?0010?
?0100??0001???MR?
?1?0??MIAVMR=?0??0??00100000100000100??0?0???00?V?0??0??01????01000001010001000??1?1???00???0??0??01????01100000110001100?0??0? ?0?1??Mr(R)=MIAUR
?0?0???MS(R)=MRUR=MRVMR=?0??0??01000??0?10100???0010?V?0??0100??00001????00000??0?10000???1010???0??0100??00001????01000?0101??1010?
?0100?1001??
?0?0?MR2=MRοR=MR?MR=?0??0??01000??0?0100???00010???0??0100??00001????01000??00?0101???000010???00??0100??000001????00101?011??010?
?100?001??
?0?0?MR3=MR2?R=MR2?MR=?0??0??0.
0101??0?1011???00100???0??0010??00001????01000??00?0101???000010???00??0100??000001????00011?101??010?
?100?001??