Una relación en es un orden cuando es reflexiva, antisimétrica ( e implican ) y transitiva. El orden es total cuando dos elementos cualesquiera son comparables, y parcial en caso contrario. Un elemento es un máximo de cuando para todo ; el máximo (y el mínimo) es único cuando existe.
Ejemplos
Ejemplo 1.34
está totalmente ordenado. está parcialmente ordenado en cuanto tiene dos elementos: y no son comparables. El subconjunto de no tiene máximo, y sin embargo tiene una cota superior, : la distinción entre máximos y cotas superiores reaparece, para , en el Capítulo 10.
Ejemplo 1.35 (Dos órdenes en la cuadrícula )
En los pares de naturales, se comparan componente a componente: cuando y (el orden producto). Es un orden — cada axioma se hereda coordenada a coordenada — pero parcial: y son incomparables. Comparémoslos ahora como en un diccionario: cuando , o bien y (el orden lexicográfico). La transitividad exige distinguir dos casos, pero se cumple, y ahora dos pares cualesquiera son comparables: el orden es total. Los dos órdenes ordenan el mismo conjunto de manera distinta — aunque el orden producto no diga nada — lo que recuerda que un orden es una estructura que se elige, no una propiedad del conjunto. La comparación lexicográfica es además el truco habitual para reducir varios criterios de ordenación a uno solo.
Ejemplo 1.7 (Orden de los cuantificadores)
El orden de dos cuantificadores distintos importa:
En el primer enunciado, puede depender de ; en el segundo, un único debe servir para todo . Dos cuantificadores iguales, en cambio, siempre conmutan.