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。
基本介绍
定义
令R是A上的
二元关系,对于A中任意的 ,若 ,且 ,则 ,则称R具有传递性(或称R是传递关系)。
R是A上的传递关系 。
例题解析
【例1】设A={1,2,3,4},下列几个是A 上的二元关系。
R1={<1,1>,<1,2>,<2,1>,<2,2>,<3,4>,<4,1>,<4,4>};
R2={<1,1>,<1,2>,<2,1>};
R3={<1,1>,<1,2>,<1,4>,<2,1>,<2,2>,<3,3>,<4,1>,<4,4>};
R4={<2,1>,<3,1>,<3,2>,<4,1>,<4,2>,<4,3>};
R5=(<1,1>,<1,2>,<1,3>,<1,4>,<2,2>,<2,3>,<2,4>,<3,3>,<3,4>,<4,4>};
R6={<3,4>}。
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<3,2>和<2,1>,<4,2>和<2,1>,<4,3>和<3,1>以及<4,3>和<3,2>是这样的有序对,而<3,1>,<4,1>和<4,2>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。
传递关系的性质
设,则有:
(1)若是传递的。则。
(2)若是传递的,则是传递的。
(3)若是传递的,则是传递的。
关系的判断
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
(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。
相关概念
二元关系
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。
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。