הבדלים בין גרסאות בדף "תרגול 11 תשעז"
(←תרגיל) |
(←שאלה ממבחן) |
||
שורה 55: | שורה 55: | ||
===שאלה ממבחן=== | ===שאלה ממבחן=== | ||
− | תהי A קבוצה לא ריקה ותהי <math>\{R_i\}_{i\in I}</math> משפחה של יחסי שקילות על A. הוכיחו כי החיתוך הכללי <math>R=\cap_{i\in I}R_i</math> הינו יחס שקילויות על A. | + | א. תהי A קבוצה לא ריקה ותהי <math>\{R_i\}_{i\in I}</math> משפחה של יחסי שקילות על A. הוכיחו כי החיתוך הכללי <math>R=\cap_{i\in I}R_i</math> הינו יחס שקילויות על A. |
+ | |||
+ | ב. נסמן <math>R_n=\{(x,y)\in\mathbb{Z}\times\mathbb{Z}:n|(x-y)\}</math>. מהם <math>R_1,R_2,R=\cap_{n\in\mathbb{N}}R_n</math>? מהן קבוצות המנה <math>\mathbb{Z}/R,\mathbb{Z}/R_1,\mathbb{Z}/R_2</math>? | ||
====פתרון==== | ====פתרון==== | ||
− | רפלקסיביות: מאחר ו <math>\forall a\in A\forall i\in I : (a,a)\in R_i</math> נובע ש <math>\forall a\in A: (a,a)\in R</math>. | + | א. רפלקסיביות: מאחר ו <math>\forall a\in A\forall i\in I : (a,a)\in R_i</math> נובע ש <math>\forall a\in A: (a,a)\in R</math>. |
סימטריות: נניח <math>(x,y)\in R</math> לכן <math>\forall i\in I:(x,y)\in R_i</math> ולכן נובע מסמטריות היחסים ש <math>\forall i\in I:(y,x)\in R_i</math> ולכן <math>(y,x)\in R</math>. | סימטריות: נניח <math>(x,y)\in R</math> לכן <math>\forall i\in I:(x,y)\in R_i</math> ולכן נובע מסמטריות היחסים ש <math>\forall i\in I:(y,x)\in R_i</math> ולכן <math>(y,x)\in R</math>. | ||
טרנזיטיביות: נניח <math>(x,y),(y,z)\in \mathbb R</math> אזי <math>\forall i\in I:(x,y),(y,z)\in R_i</math>, וכיון שהוא יחס שקילות אז נובע <math>\forall i\in I:(x,z)\in R_i</math>, ולפי הגדרת החיתוך הכללי נקבל <math>(x,z)\in R</math> | טרנזיטיביות: נניח <math>(x,y),(y,z)\in \mathbb R</math> אזי <math>\forall i\in I:(x,y),(y,z)\in R_i</math>, וכיון שהוא יחס שקילות אז נובע <math>\forall i\in I:(x,z)\in R_i</math>, ולפי הגדרת החיתוך הכללי נקבל <math>(x,z)\in R</math> | ||
+ | |||
+ | ב. <math>R_1</math> הינו אוסף כל הזוגות הסדורים מעל השלמים, שכן אחד מחלק כל מספר ולכן כל הפרש. | ||
+ | |||
+ | <math>R_2</math> הינו אוסף כל הזוגות בהם שני הצדדים זוגיים או שני הצדדים אי זוגיים, שכן ההפרש בינהם חייב להיות זוגי. | ||
+ | |||
+ | R הינו אוסף הזוגות שההפרש בינהם מתחלק בכל המספרים הטבעיים. רק הפרש אפס יכול להתחלק בכל מספר, ולכן R הינו אוסף הזוגות מהצורה (q,q) עבור q מספר שלם. (יחס השיוויון.) | ||
+ | |||
+ | |||
+ | <math>\mathbb{Z}/R_1</math> הינו אוסף מחלקות השקילות של היחס המכיל את כל הזוגות. יש בו רק מחלקת שקילות אחת המכילה את כל המספרים השלמים. | ||
+ | |||
+ | <math>\mathbb{Z}/R_2</math> מכיל שתי קבוצות, קבוצת הזוגיים וקבוצת האי זוגיים שכן בין כל הזוגיים יש את היחס, ובין כל האי זוגיים ולא בין לבין כמובן (הרי זה יחס שקילויות כפי שקל להוכיח). | ||
+ | |||
+ | <math>\mathbb{Z}/R</math> הינו אוסף כל הקבוצות המכילות איבר שלם בודד. |
גרסה מ־07:43, 22 בדצמבר 2017
חזרה לדף מערכי התרגול.
תוכן עניינים
המשך יחסי שקילות
הגדרה: תהא A קבוצה. חלוקה של A היא חלוקה של A לקבוצות זרות. באופן פורמלי קיימות תת קבוצות כך ש:
- כלומר האיחוד של כל תתי הקבוצות שווה לקבוצה כולה
- הקבוצות הן זרות זו לו = החיתוך בין כל שתי תתי קבוצות הוא ריק ()
הגדרה:
יהא R יחס שקילות על A אזי
- לכל מוגדרת מחלקת השקילות של x להיות
- קבוצת המנה מוגדרת
למשל בדוגמא משבוע שעבר על השלמים עם היחס , מחלקת השקילות של 0 היא וקבוצת המנה היא
(כלומר כל השאריות האפשריות בחלוקה ב-3).
משפט: יהא R יחס שקילות על A אזי
- לכל מתקיים או (כלומר מחלקות השקילות זרות)
- כלומר (איחוד מחלקות השקילות תתן את כל A)
הערה: זה בדיוק אומר שמיחס שקילות ניתן להגיע לחלוקה של A
מסקנה:
תהא A קבוצה אזי יש התאמה { יחס שקילות על A }
{חלוקות של A}
חידוד: מהותו העיקרית של יחס שקילויות הוא לשים לב לשקילות מסוימת בין אברים שונים (כמו שיוויון) ולצמצם את החזרות המיותרות על ידי קיבוץ כל האיברים השקולים לקבוצה אחת.
תרגיל
תהא קבוצה ותת קבוצה. נגדיר יחס ע"י . הוכיחו:
א. זהו יחס שקילות.
ב. לכל קיימת כך ש .
ג. אם שונות, אז .
פיתרון
א. רפלקסיביות: כמובן ש- , ולכן .
סימטריות: נניח אזי , ולכן .
טרנזיטיביות: נניח אזי ומטרנזיטיביות יחס השיוויון נקבל הדרוש.
ב. יהי נשים לב שמתקיים ולכן , ובנוסף מתקיים ולכן נוכל לבחור .
ג. תהיינה שונות. לכן קיים (בה"כ) וכמובן , ולכן נקבל כלומר ולכן .
שאלה ממבחן
א. תהי A קבוצה לא ריקה ותהי משפחה של יחסי שקילות על A. הוכיחו כי החיתוך הכללי הינו יחס שקילויות על A.
ב. נסמן . מהם ? מהן קבוצות המנה ?
פתרון
א. רפלקסיביות: מאחר ו נובע ש .
סימטריות: נניח לכן ולכן נובע מסמטריות היחסים ש ולכן .
טרנזיטיביות: נניח אזי , וכיון שהוא יחס שקילות אז נובע , ולפי הגדרת החיתוך הכללי נקבל
ב. הינו אוסף כל הזוגות הסדורים מעל השלמים, שכן אחד מחלק כל מספר ולכן כל הפרש.
הינו אוסף כל הזוגות בהם שני הצדדים זוגיים או שני הצדדים אי זוגיים, שכן ההפרש בינהם חייב להיות זוגי.
R הינו אוסף הזוגות שההפרש בינהם מתחלק בכל המספרים הטבעיים. רק הפרש אפס יכול להתחלק בכל מספר, ולכן R הינו אוסף הזוגות מהצורה (q,q) עבור q מספר שלם. (יחס השיוויון.)
הינו אוסף מחלקות השקילות של היחס המכיל את כל הזוגות. יש בו רק מחלקת שקילות אחת המכילה את כל המספרים השלמים.
מכיל שתי קבוצות, קבוצת הזוגיים וקבוצת האי זוגיים שכן בין כל הזוגיים יש את היחס, ובין כל האי זוגיים ולא בין לבין כמובן (הרי זה יחס שקילויות כפי שקל להוכיח).
הינו אוסף כל הקבוצות המכילות איבר שלם בודד.