擬序

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擬序(quasi-order)是一種特殊的二元關係,它是集合上具有自反性及可傳遞性的二元關係。如a為一固定複數,對於任意複數x,y,有xR1y當且僅當|x-a|≥|y-a|。又如對於有向圖G的任意兩個節點u,v,有uR2v當且僅當u=v或者從u出發有一條有向路能夠連結u與v。集合X連同擬序R組成的二元組(X,R)稱為擬序集。

定義


擬序
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設R是集合A上的一個關係,如果R是反自反的和傳遞的,則稱R是A上的一個 擬序關係。一般用符號“ ”表示擬序關係。若 可記作,讀作“a小於b”。

舉例分析


例1 實數集上的小於關係R是擬序關係。
證明:對任何一個實數x都不存在x
對於任何實數x,y,如果x
對於任何實數x,y,z,如果x
例2 整數集Z上的“<”(小於關係)是擬序關係。
擬序
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例3 證明集合A的冪集P(A)上的關係“ ”是擬序關係。
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證明: (1)對,有X不真包含X,所以 具有反自反性。
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(2)設X,Y,Z∈P(A),若,則有,因此 具有傳遞性。
擬序
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故 是P(A)上的擬序關係。

相關定理


對於擬序有下面的定理。

定理1

集合X上的關係R是擬序的,則其必是反對稱的。
證明:用反證法。設R不是反對稱的,則必至少存在兩個元素a,b∈X,它們有∈R且∈R,由於R是擬序的,故它是傳遞的,由此必有∈R,但R又是反自反的,故矛盾。由此定理得證。
由此定理可知,擬序關係實際上是滿足反自反、反對稱且傳遞的關係,並且可以看出擬序關係與偏序關係有一定的聯繫——偏序是擬序的擴充,而擬序是偏序的縮減。
由擬序關係、偏序關係以及閉包的定義可知,擬序關係的自反閉包是一個偏序關係,由此可得下面的定理。

定理2

設R是集合上的關係,則:
擬序
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(1) 如果R是一個擬序關係,則 是一個偏序關係;
擬序
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(2) 如果R是一個偏序關係,則 是一個擬序關係。
擬序
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其中。根據定義很容易得到定理的證明。
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