완전 관계
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1. 개요
완전 관계는 집합 X 위의 이항 관계 R이 임의의 두 원소 x, y에 대해 (x, y) ∈ R이거나 (y, x) ∈ R을 만족하는 경우를 말한다. 이는 X × X = R ∪ R⁻¹과 동치이다. 완전 관계는 연결 관계, 강하게 연결된 관계와 관련되며, 전순서와 원전순서를 포함한다.
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완전 관계 | |
---|---|
관계 속성 | |
유형 | 이항 관계 |
집합 | 집합론 |
정의 | |
설명 | 집합 X에 대한 관계 R이 X의 모든 구별되는 x와 y에 대해 xRy 또는 yRx를 만족하면 연결 관계이다. |
수학적 표현 | ∀x, y ∈ X, x ≠ y → (xRy ∨ yRx) |
동치 조건 | ∀x, y ∈ X, ¬(xRy) → yRx |
예시 | |
일반적인 예시 | 집합 X에 대한 전순서 관계는 연결 관계이다. X의 모든 x, y에 대해 xRy인 관계 R은 연결 관계이다. |
특수한 예시 | 두 사람이 같은 키가 아니면 한 사람은 다른 사람보다 키가 큰 관계는 연결 관계이다. X가 집합 {1, 2, 3}이고 R이 X에 대한 관계 {(1, 1), (2, 2), (3, 3), (1, 2), (2, 3)}이면, R은 연결 관계가 아니다. |
관련 개념 | |
관련 관계 | 전순서 관계 반사 관계 대칭 관계 추이 관계 |
2. 정의
집합 ''X'' 위의 이항 관계 ''R''⊆ ''X''×''X''가 다음 조건을 만족시키면, '''완전 관계'''라고 한다.
- 임의의 ''x'',''y''∈''X''에 대하여, (''x'',''y'')∈''R''이거나, (''y'',''x'')∈''R''이다.
이는
:''X''×''X''=''R''∪''R''-1
와 동치이다. 여기서
:''R''-1={(''y'',''x'')ː(''x'',''y'')∈''R''}
집합 ''X''에 대한 관계 ''R''이 모든 ''x'', ''y'' ∈ ''X''에 대해 다음 조건 중 하나를 만족하면 '''연결 관계'''라고 한다.
- 이면 또는
- 또는 또는
모든 에 대해 또는 를 만족하는 관계는 '''강하게 연결된 관계'''라고 한다.
2. 1. 용어
집합 ''X'' 위의 이항 관계 ''R''⊆ ''X''×''X''가 다음 조건을 만족시키면, '''완전 관계'''라고 한다.- 임의의 ''x'',''y''∈''X''에 대하여, (''x'',''y'')∈''R''이거나, (''y'',''x'')∈''R''이다.
이는
:''X''×''X''=''R''∪''R''-1
와 동치이다. 여기서
:''R''-1={(''y'',''x'')ː(''x'',''y'')∈''R''}
연결된 관계 개념은 주로 순서와 관련하여 전체 순서 또는 선형 순서를 정의하는 데 사용된다. 이 맥락에서 이 속성은 종종 특별히 명명되지 않는다. 오히려 전체 순서는 임의의 두 요소가 비교 가능한 부분 순서로 정의된다.[4][5]
따라서 '''전체 관계'''는 연결되거나 강하게 연결된 관계에 대해 보다 일반적으로 사용되는 용어이다.[6] 그러나 이 "전체 관계" 개념은 전체라고도 하는 직렬 속성과는 구별되어야 한다. 유사하게, 연결된 관계는 때때로 '''완전 관계'''라고도 불리지만,[7] 이 역시 혼란을 야기할 수 있다. 전체 관계는 완전이라고도 불리며,[8] "완전성"은 순서 이론에서 여러 다른 의미를 갖는다.
연결된 관계는 '''결합 관계'''라고도 하며,[9][10] 삼분법을 만족한다고 한다.[11]
순서 관계가 아닌 경우, 연결됨과 강하게 연결됨은 중요한 차이점이 있는 속성이다. 이 둘을 정의하는 자료에서는 '''약하게 연결된 관계'''와 '''연결됨''',[12] '''완전'''과 '''강하게 완전''',[13] '''전체'''와 '''완전''',[6] '''반결합 관계'''와 '''결합 관계''',[14] 또는 '''결합 관계'''와 '''엄격히 결합된 관계'''[15]를 각각 위에서 정의된 연결됨과 강하게 연결됨 개념의 대체 이름으로 사용한다.
3. 성질
완전 관계의 정의에서 를 취하면, 임을 알 수 있다. 따라서, 모든 완전 관계는 반사 관계이다.[1] 강하게 연결된 관계가 대칭적이면, 그것은 전체 관계이다. 관계가 강하게 연결되기 위한 필요충분 조건은 연결적이고 반사적인 것이다.[17] 집합 에 대한 연결된 관계는 에 적어도 4개의 원소가 있다면 반추이 관계일 수 없다.[18] 예를 들어, 3개의 원소 집합 에서 관계 는 두 속성을 모두 갖는다. 만약 이 에 대한 연결된 관계라면, 의 모든 원소 또는 한 개를 제외한 모든 원소는 의 상에 있다.[19] 마찬가지로, 의 모든 원소 또는 한 개를 제외한 모든 원소는 의 정의역에 있다.
3. 1. 동치 조건
집합 위의 이항 관계 가 다음 조건을 만족시키면, '''완전 관계'''라고 한다.[14]- 임의의 에 대하여, 이거나, 이다.
이는
:
와 동치이다. 여기서
:
을 동차 관계라고 할 때, 다음은 서로 동치이다.[14]
- 은 강하게 연결되어 있다.
- 은 비대칭 관계이다.
여기서 는 전체 관계이고 는 의 역 관계이다.
다음은 서로 동치이다.[14]
- 은 연결되어 있다.
- 은 반대칭 관계이다.
여기서 는 항등 관계 의 여집합 관계이고 는 의 역 관계이다.
4. 예
모든 전순서는 완전 관계이다. 보다 일반적으로, 모든 원전순서는 완전 관계이다.
집합 위의 순환적인 관계
:
:
:
:
는 완전 관계이다. 그러나 이는 전순서가 아니다.
5. 버트런드 러셀의 인용
Bertrand Russell은 진행을 도입하면서 연결의 공리를 언급했다.
: ''일련의 관계가 전이적이고 비대칭적인 관계에 의해 원래 주어질 때마다, 우리는 일련의 임의의 두 항이 생성 관계를 갖는다는 조건으로 연결을 표현할 수 있다.''[14]
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문서
Defined formally by if a graph edge leads from vertex to vertex
[17]
문서
For the {{em|only if}} direction, both properties follow trivially. — For the {{em|if}} direction: when then follows from connectedness; when follows from reflexivity.
[18]
간행물
Simple Laws about Nonprominent Properties of Binary Relations
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If then and are impossible, so follows from connectedness.
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