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View Full Version : [Frage] Grundkurs Mathematik - Äquivalenzrelationen


Deathdragon
08-10-2007, 21:48
Habe eine Frage zu Grundkurs Mathematik (siehe Skriptum S 2).

Da steht als Erklärung:
"Sei eine beliebige Menge M gegeben."

Das angewandt auf Bsp 1.10 von Seite 5 ergibt:
D = {µ,5,x}

"Dann kann man eine Klasseneinteilung dieser Menge (jedes Element von M muß in einer Klasse enthalten sein, je zwei verschiedene Klassen haben kein Element gemeinsam, keine Klasse ist leer) bilden und je zwei Elemente x,y äquivalent nennen (symbolisch x ~ y), die in derselben Klasse enthalten sind."

hä?! Klasseneinteilung?! Wie und warum?!

"Die Menge aller (geordneten) Paare von zueinander äquivalenten Elementen bildet eine Teilmenge von M². Diese Teilmenge besitzt folgende Eigenschaften:

x ~ x für alle x € M (Reflexivität)
falls x ~ y ist, so gilt auch y ~ x (Symmetrie),
wenn x ~ y und y ~z, so ist x ~ z (Transivität).Besitzt eine Teilmenge von M² diese Eigenschaften, so heißt sie Äquivalenzrelation. Sie definiert eindeutig eine Klasseneinteilung und umgekehrt. Allgemein heißt jede Teilmenge von M² Relation auf der Menge M."

Das heißt auf das Beispiel 1.10, Seite 5 angewandt:

D = {µ,5,x}

Reflexivität
R1 = (x,x)(5,5)(µ,µ)

Symmetrie
R2 = (x,x)(5,5)(µ,µ) (µ,5) (5,µ) od. R1 (µ,5) (5,µ)
R3 = (x,x)(5,5)(µ,µ) (µ,5) (5,µ) (µ,x) (x,µ) od. R2 (µ,x) (x,µ)
R4 = (x,x)(5,5)(µ,µ) (µ,5) (5,µ) (µ,x) (x,µ) (5,x) (x,5) od. R3 (5,x) (x,5)

Transitivität (den Schritt verstehe ich nicht ganz)
R5 = (x,x)(5,5)(µ,µ) (µ,5) (5,µ) (µ,x) (x,µ) (5,x) (x,5) (µ,x)(x,µ)(5,x)(x,5) od. R4 (µ,x)(x,µ)(5,x)(x,5)

Warum kommt hier nochmal (µ,x)(x,µ)(5,x)(x,5) hinzu? Das ist doch schon enthalten?!

"Die Menge aller (geordneten) Paare von zueinander äquivalenten Elementen bildet eine Teilmenge von M²."
Diese Aussage würde doch auch nur für R4 zutreffen oder?! Denn R5 wäre schon zu groß oder wie ist das zu verstehen?
Sind die Paare als ELEMENTE zu verstehen?! Dann wäre bei R5 die doppelte Aufzählung dann ja auch irrelevant weil in Mengen
ja nicht die Anzahl der Elemente zählen bzw. die Anordnung sondern nur das Vorkommen!?

Und warum gibt es 5 Äquivalenzrelationen?! (In der Lösung steht 5) Wenn es heißt: "Besitzt eine Teilmenge von M² diese Eigenschaften, so heißt sie Äquivalenzrelation."

Nur R4 bzw. R5 (wobei ich diese noch nicht ganz verstehe) würde diese Eigenschaften ALLE besitzen?!

mdk
08-10-2007, 22:00
hä?! Klasseneinteilung?! Wie und warum?!


Eine Klasse sind jeweils die Elemente, die miteinander in Relation stehen. Die Eigenschaften einer Klasse ergeben sich aus denen der Äquivalenzrelation.

D = {µ,5,x}

Reflexivität
R1 = (x,x)(5,5)(µ,µ)

Symmetrie
R2 = (x,x)(5,5)(µ,µ) (µ,5) (5,µ) od. R1 (µ,5) (5,µ)
R3 = (x,x)(5,5)(µ,µ) (µ,5) (5,µ) (µ,x) (x,µ) od. R2 (µ,x) (x,µ)
R4 = (x,x)(5,5)(µ,µ) (µ,5) (5,µ) (µ,x) (x,µ) (5,x) (x,5) od. R3 (5,x) (x,5)

Transitivität (den Schritt verstehe ich nicht ganz)
R5 = (x,x)(5,5)(µ,µ) (µ,5) (5,µ) (µ,x) (x,µ) (5,x) (x,5) (µ,x)(x,µ)(5,x)(x,5) od. R4 (µ,x)(x,µ)(5,x)(x,5)

Warum kommt hier nochmal (µ,x)(x,µ)(5,x)(x,5) hinzu? Das ist doch schon enthalten?!


Du hast da wohl was falsch verstanden; eine Äquivalenzrelation muss immer alle drei Eigenschaften besitzen.

Die 5 Äquivalenzrelationen einmal graphisch dargestellt:

Dabei bedeutet zB:

a
|
b

dass aRb gilt, d.h. von oben nach unten zu lesen.

R1:

µ 5 x
| | |
| | |
| | |
µ 5 x

R2:

µ 5 x
|\ /| |
| X | |
|/ \| |
µ 5 x

R3:

µ 5 x
| |\ /|
| | X |
| |/ \|
µ 5 x

R4:

µ 5 x
|| | ||
| >-+-< |
|| | ||
µ 5 x

R5:

µ 5 x
|\ /|\ /|
| X-+-X |
|/ \|/ \|
µ 5 x

Und warum gibt es 5 Äquivalenzrelationen?! Wenn es heißt: "Besitzt eine Teilmenge von M² diese Eigenschaften, so heißt sie Äquivalenzrelation."

Das schließt nicht aus, dass es mehrere unterschiedliche Teilmengen gibt, die diese Eigenschaften besitzen.

Deathdragon
08-10-2007, 22:38
Sekunde das heißt:
R1 = (µ,µ) (5,5) (x,x) Klassen: (µ) (x) (5)
R2 = (µ,µ) (5,5) (x,x) (µ,5) (5,µ) Klassen: (µ,5) (x)
R3 = (µ,µ) (5,5) (x,x) (µ,x) (x,µ) Klassen: (µ,x) (5)
R4 = (µ,µ) (5,5) (x,x) (5,x) (x,5) Klassen: (5,x) (µ)
R5 = (µ,µ) (5,5) (x,x) (µ,5) (5,µ) (µ,x) (x,µ) (5,x) (x,5) Klasse: (µ,5,x)

Habe also jetzt 5 Äquivalenzrelationen und die Klassen dazu...

Allerdings ist jetzt die Frage wie ich die Gesetze auf diese
Relationen umlegen kann und sozusagen testen kann
ob diese eine Äquivalenzrelation darstellen.

Bei Relation 1:
µRµ --> Ok - reflexiv (µ zu µ ist mit einer Linie verbunden)
µR5 und 5Rµ --> Ok - symmetrisch (weil von µ zu 5 ist keine Linie und umgekehrt auch)
µR5 und 5Rx --> µRx (in diesem fall von µ zu 5 und von 5 zu x keine Linie und von µ zu x auch keine)

Bei Relation 2:
µRµ --> Ok - reflexiv (µ zu µ ist mit einer Linie verbunden)
µR5 und 5Rµ --> Ok - symmetrisch (weil von µ zu 5 ist eine Linie und umgekehrt auch)
µR5 und 5Rx --> µRx (in diesem fall von µ zu 5 eine Linie und 5 zu x keine Linie und von µ zu x auch keine)

kA?! Da blick ich mich grad net durch ... mal noch Literatur checken,... viell. steht ja doch noch wo was was ich übersehn hab

Plantschkuh!
09-10-2007, 16:31
Allerdings ist jetzt die Frage wie ich die Gesetze auf diese
Relationen umlegen kann und sozusagen testen kann
ob diese eine Äquivalenzrelation darstellen.
Das ist nicht wirklich nötig, da Klasseneinteilungen immer Äquivalenzrelationen induzieren. Das ist eine automagische Garantie. Mathematik sei Dank!

µR5 und 5Rx --> µRx (in diesem fall von µ zu 5 eine Linie und 5 zu x keine Linie und von µ zu x auch keine)
Diese Implikationen sind nur dann interessant, wenn alle Bedingungen erfüllt sind. D.h. wenn 5 R x nicht gilt, ist diese ganze Zeile wurscht.