Esercizio su relazioni di equivalenza, d'ordine e diagramma di Hasse

Salve ho un esercizio complicato sulla verifica per relazioni di equivalenza, sulle relazioni d'ordine e sui diagrammi di Hasse. Spero come sempre in un vostro aiuto, grazie mille!

Siano S = a,b , T = 1,2, e sia X l’insieme di tutte le applicazioni f: S → T. Considerate le applicazione biettive:

f(a) = 1 ∧ f(b) = 2  e f(a) = 2 ∧ f(b) = 1.

Definire in X le seguenti relazioni:

f R g ⇔ f(a) = g(a)

f Σ g ⇔ f(x) ≤ g(x), per ogni x∈ S.

1) Verificare che R è una relazione di equivalenza. Quante sono e da quali applicazioni sono costituite le relative classi di equivalenza?

2) Verificare che ∑ è una relazione d ordine, non totale, e disegnare il diagramma di Hasse di (X,∑). Dire perchè (X,∑) è un reticolo limitato e complementato.

Tentativo di svolgimento:

1) Allora ho dimostrato che la relazione è di equivalenza ma le classi di equivalenza quali sono?

2) Ho dimostrato che è una relazione d'ordine, ma come dimostro che non è totale?

E poi, per il diagramma di Hasse quali sono gli elementi da considerare? Io ho preso f(a)=1, f(b)=1, f(a)=2, f(b)=2 e ho fatto le quattro combinazioni...ma non penso si faccia così.

Potreste aiutarmi per favore?

Domanda di Giulialg88
Soluzioni

Cara, potevi farlo direttamente sulla tua domanda precedente, grazie mille per l'attenzione. Arrivo a risponderti!

Risposta di Alpha

scusami,pensavo dovevo aprirne una nuova...

Risposta di Giulialg88

In effetti il problema è abbastanza misterioso...proviamo a essere più rigorosi possibile:

Dati due insiemi A e B una corrispondenza tra A e B è un qualsiasi sottoinsieme del prodotto cartesiano AxB, cioè per ogni elemento in a, dobbiamo trovare un elemento corrispondente in B.

Chiamiamo f questa applicazione, si dice iniettiva se

f(a_1) = f(a_2)

implica

a_1 = a_2

per ogni a1, a2 in A.

 

Si dice suriettiva se

 

f(A) = B

Ora, a rischio di ripetermi, stiamo cercando applicazioni da S a T tali che

 

f(S) = T

e per cui

f(s_1) = f(s_2)

implichi

s_1 = s_2

per ogni due elementi di S.

 

In sostanza, come richiesto dall'esercizio vogliamo studiare le funzioni biunivoche da S in T. Non abbiamo molta scelta, poiché |S|=|T|=2. Definiamo le segunti applicazioni:

 

f(s) = 1 s = a ; 2 s = b

g(s) = 2 s = a ; 1 s = b

Queste applicazioni sono iniettive per come sono state definite e anche chiaramente suriettive. Non mi sembra possibile trovarne altre, a meno che siano proprio coincidenti con queste.

 

Dunque le classi di equivalenza rispetto all'uguaglianza sono date proprio dalle due funzioni f e g.

Cioè tra tutte le possibili funzioni biunivoche tra S e T abbiamo una classe data dalle funzione che mandano a in 1 e b in 2, e una seconda classe data invece dalle funzioni che mappano a in 2 e b in 1.

(mandare, mappare,...sono tutti sinonimi!)

Per quanto riguarda la relazione d'ordine, mi sembra evidente che lo sia, poiché lo è anche sui naturali. Ora fai attenzione, la relazione è su X che è l'insieme di tutte le possibili applicazioni, non solo di quelle biunivoche! Giusto? In questo caso, (X,∑) è sicuramente un reticolo, perché ogni coppia di funzioni in X darà delle immagini in T e potremo confrontare sempre i valori di tali immagini.

Abbiamo visto che le possibili classi di funzioni non sono molte, ne abbiamo due definite in questo modo:

 

h(s) = 1 s = a ; 1 s = b

l(s) = 2 s = a ; 2 s = b

oltre alle due funzioni biunivoche di cui abbiamo parlato prima.

Corretto?

Risposta di Alpha

ma perchè non è totale?  e come disegno Hasse?

Risposta di Giulialg88

Arrivo arrivo, volevo solo sapere se fino a qui ti torna tutto quello che ho scritto! Wink

Risposta di Alpha

Per il digramma di Hasse procedi in questo modo: tra le funzioni quella che associa ad a e b i valori più piccolo possibili è

h(s) = 1 s = a ; 1 s = b

Quindi questa funzione sarà il vertice più basso del diagramma di Hasse. Esattamente sopra a questa ci saranno le due mappe iniettive e suriettive f e g.

 

La più grande è l(s), come l'abbiamo definita nella risposta precedente. La limitatezza del reticolo è evidente.

Il fatto che sia complementato si evince dalla definizione di reticolo complementato. Sappiamo che è possibile definire due operazioni binarie sui reticoli:

 

∨ colon x ∨ y = supx,y

∧ colon x ∧ y = ∈fx,y

Nel nostro caso il reticolo ha elemento massimo l(s) e come elememnto minimo h(s). L'elemento x in X è complemento di y se

 

x ∨ y = l(s)

e

x ∧ y = h(s)

cosa che accade per come abbiamo definito il reticolo, si vede dal diagramma di Hasse che ti ho descritto prima.

La totalità è espressa dalla seguente relazione:

fΣ g ∨ gΣ f

Questo non accade con la nostra relazione!

 

Risposta di Alpha

non ho capito perchè non è totale,potresti spoegarmi meglio per favore?

Risposta di Giulialg88

La totalità consta sostanzialmente nella confrontabilità, ma le due funzioni biunivoche non sono confrontabili, prima con f e g intendevo proprio loro, infatti

f(a) = 1 ≤ g(a) = 2

ma

f(b) = 2 not ≤ g(b) = 1

queste due coppie non sono confrontabili, dunque la relazione sebbene, sia antisimmetrica riflessiva e transitiva, non è d'ordine totale!

Risposta di Alpha

chiaro =D 

Risposta di Giulialg88

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