Matemáticas · Glosario

¿Qué es Relación de orden?

Definición 1.33 Matemáticas universitarias — Grado 1 · Capítulo 1 — Lógica, conjuntos y aplicaciones

Una relación \preceq en EE es un orden cuando es reflexiva, antisimétrica (xyx \preceq y e yxy \preceq x implican x=yx = y) y transitiva. El orden es total cuando dos elementos cualesquiera son comparables, y parcial en caso contrario. Un elemento MAEM \in A \subseteq E es un máximo de AA cuando aMa \preceq M para todo aAa \in A; el máximo (y el mínimo) es único cuando existe.

Ejemplos

Ejemplo 1.34

(R,)(\R, \leq) está totalmente ordenado. (P(E),)(\mathcal{P}(E), \subseteq) está parcialmente ordenado en cuanto EE tiene dos elementos: {a}\{a\} y {b}\{b\} no son comparables. El subconjunto A={{a},{b}}A = \{\{a\}, \{b\}\} de P({a,b})\mathcal{P}(\{a,b\}) no tiene máximo, y sin embargo tiene una cota superior, {a,b}\{a, b\}: la distinción entre máximos y cotas superiores reaparece, para R\R, en el Capítulo 10.

Ejemplo 1.35 (Dos órdenes en la cuadrícula N2\N^2)

En los pares de naturales, se comparan componente a componente: (a,b)(a,b)(a, b) \preceq (a', b') cuando aaa \leq a' y bbb \leq b' (el orden producto). Es un orden — cada axioma se hereda coordenada a coordenada — pero parcial: (1,3)(1, 3) y (2,0)(2, 0) son incomparables. Comparémoslos ahora como en un diccionario: (a,b)lex(a,b)(a, b) \preceq_{\mathrm{lex}} (a', b') cuando a<aa < a', o bien a=aa = a' y bbb \leq b' (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 — (0,100)lex(1,0)(0, 100) \preceq_{\mathrm{lex}} (1, 0) 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:

xR, yR, y>xes verdadera (toˊmese y=x+1),\forall x \in \R,\ \exists y \in \R,\ y > x \quad\text{es verdadera (tómese } y = x+1\text{),}
yR, xR, y>xes falsa (ninguˊn real supera a todos los reales).\exists y \in \R,\ \forall x \in \R,\ y > x \quad\text{es falsa (ningún real supera a todos los reales).}

En el primer enunciado, yy puede depender de xx; en el segundo, un único yy debe servir para todo xx. Dos cuantificadores iguales, en cambio, siempre conmutan.

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