等价关系

在数学中,等價關係()是具有自反性,对称性,传递性的二元关系。等价关系也称为同值關係。一些等价关系的例子包括整数集上的同余,. 歐幾里得几何中的等量(),以及普通的相等关系。

集合A上的每个等价关系都提供了一个A的划分,将A划分为不相交的等价类。A中的两个元素等价当且仅当它们属于同一等价类。

定义
若集合A上的二元关系R满足以下條件:

自反性:\forall x \in A,~~x R x

对称性:\forall x, y \in A, x R y \implies ~~y R x

传递性:\forall x, y, z \in A, ~( x R y \wedge y R z) \implies~~x R z

则称R是一個定义在A上的等价关系。習慣上會把等價關係的符號由R改寫為 \sim。

事例
等价关系的例子
例如,设A = \{1, 2, \ldots, 8\},定义A上的关系R如下:
:xRy \iff \forall x, y \in A, ~ x \equiv y \pmod{3}
其中x \equiv y \pmod{3}叫做x与y模3同餘,即x除以3的餘数与y除以3的餘数相等。例子有1R4, 2R5, 3R6。不难验证R为A上的等价关系。

并非所有的二元關係都是等價關係。一個簡單的反例是比較兩個數中哪個較大

  • 沒有自反性:任何一個數不能比自身為較大(n \ngtr n)
  • 沒有對稱性:如果m > n,就肯定不能有n > m

不是等价关系的关系的例子

  • 实数之间的"≥"关系满足自反性和传递性,但不满足对称性。例如,7 ≥ 5 无法推出 5 ≥ 7。它是一种全序关系。

参见

  • 当且仅当
  • 等价类
  • 集合划分
  • 商集

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  • 共轭类

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  • Up to

參考文獻
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外部連結
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