Bewijzen en redeneren voor informatici
Oefenzitting 5: Equivalentierelaties en orderelaties
Basisconcepten
Een relatie \( R \subseteq A \times A \)
- reflexief:
\( \forall x \in A: (x,x) \in R \) - anti-reflexief:
\( \forall x \in A: (x, x) \notin R \) - symmetrisch:
\( \forall x,y \in A: (x,y) \in R \Leftrightarrow (y,x) \in R \) - anti-symmetrisch:
\( \forall x,y \in A: (x,y) \in R \wedge (y,x) \in R \Rightarrow x = y \) - Transitief:
\( \forall x,y,z \in A: (x,y) \in R \wedge (y,z) \in R \Rightarrow (x,z) \in R \)
Basisconcepten



Reflexief
Symmetrisch
Transitief

Basisconcepten
Equivalentierelatie: reflexief, symmetrisch en transitief





Basisconcepten
Orderelatie: reflexief, anti-symmetrisch en transitief

Totale orde en partiële orde
Basisconcepten


\( a \in A \) is een bovengrens voor \(X\): \(\forall x \in X: x \preceq a \)
\( a \in A \) is een ondergrens voor \(X \): \(\forall x \in X: a \preceq x \)
Basisconcepten

het supremum van X: de kleinste bovengrens voor X
Het infimum van X: de grootste ondergrens voor X
Basisconcepten
Een complete tralie elke eindige verzameling \( X \subseteq A \) heeft een supremum en infimum
Een quasi-orde is reflexief en transitief
Oefening 7.3
Gegeven R is symmetrisch en anti-symmetrisch
\( \forall x,y \in A: (x,y) \in R \Leftrightarrow (y,x) \in R \)
\( \forall x,y \in A: (x,y) \in R \wedge (y,x) \in R \Rightarrow x = y \)
Te bewijzen \( \forall (x,y) \in R: x = y \)
- Stel \( \exist (x,y) \in R: x \neq y \)
- R is symmetrisch
\( (x,y) \in R \Rightarrow (y,x) \in R \) - R is anti-symmetrisch:
\( (x,y) \in R \wedge (y,x) \in R \Rightarrow x = y \) - In contradictie met onze aanname!
Bewijs uit het ongerijmde
Oefening 7.4
Te bewijzen \(\Leftrightarrow \) is een equivalentierelatie
\( \forall x:x \Leftrightarrow x \) (triviaal)
\( \forall x,y: ( x \Leftrightarrow y ) \Leftrightarrow (y \Leftrightarrow x) \) (zie hoofdstuk 2)
\( \forall x,y,z: (x \Leftrightarrow y) \wedge (y \Leftrightarrow x) \Rightarrow (x \Leftrightarrow z) \) (zie hoofdstuk 2)
Equivalentierelatie is reflexief, symmetrisch en transitief
Te bewijzen
Oefening 7.6
Gegeven \( y_1, y_2 \in K(x) \)
Te bewijzen \( y_1 \sim y_2 \)
- definitie equivalentieklasse:
\(y_1 \in K(x) \Rightarrow y_1 \sim x \)
\( y_2 \in K(x) \Rightarrow y_2 \sim x \) - \( \sim\) is een symmetrisch:
\( y_2 \sim x \Rightarrow x \sim y_2 \) - \( \sim \) is transitief:
\( y_1 \sim x \wedge x \sim y_2 \Rightarrow y_1 \sim y_2 \)
Oefening 7.15
Beschouw \( A,\subseteq \) met \(A = \mathcal{P}(U) \)
Gevraagd Wat zijn \(sup(\emptyset ) \) en \(inf (\emptyset ) \)
- \( a \in A \) is een bovengrens \( \forall x \in X: x \preceq a \)
- \( a \in A \) is een bovengrens \( \forall x \in \emptyset: x \preceq a \)
- Dus elk element uit A is een bovengrens
(analoog voor een ondergrens) - \( sup( \emptyset) = \emptyset \)
- \( inf( \emptyset ) = U \)
Oefening 7.15 extra
Beschouw \( A,\subseteq \) met \(A = \mathcal{P}(U) \)
Gevraagd Wat zijn \(sup( \{\emptyset \}) \) en \(inf ( \{\emptyset\} ) \)
- \( a \in A \) is een bovengrens \( \forall x \in X: x \preceq a \)
- \( a \in A \) is een bovengrens \( \forall x \in \{\emptyset\}: x \subseteq a \)
- Dus elke verzameling \(B\) waarvoor geldt \( \emptyset \subseteq B \) is een bovengrens
- Dus alle verzamelingen in \( \mathcal{P}(U) \) zijn een bovengrens
- \( sup( \{\emptyset\}) = \emptyset \)
- Elke verzameling \( B \) waarvoor geldt \( B \subseteq \emptyset \) is een ondergrens
- Dat is alleen de lege verzameling zelf
- \( inf (\{\emptyset \} ) = \emptyset \)
bri-2021-07
By Jonas Soenen
bri-2021-07
BRI Exercise Lecture 01
- 775