Wiskunde · Begrippenlijst

Wat is Ordeningsrelatie?

Definitie 1.33 Universitaire wiskunde — Bachelor jaar 1 · Hoofdstuk 1 — Logica, verzamelingen en afbeeldingen

Een relatie \preceq op EE heet een orde wanneer ze reflexief is, antisymmetrisch (uit xyx \preceq y en yxy \preceq x volgt x=yx = y) en transitief. De orde is totaal wanneer elke twee elementen vergelijkbaar zijn, en anders partieel. Een element MAEM \in A \subseteq E is een grootste element van AA wanneer aMa \preceq M voor alle aAa \in A; grootste (en kleinste) elementen zijn uniek zodra ze bestaan.

Voorbeelden

Voorbeeld 1.34

(R,)(\R, \leq) is totaal geordend. (P(E),)(\mathcal{P}(E), \subseteq) is partieel geordend zodra EE twee elementen heeft: {a}\{a\} en {b}\{b\} zijn onvergelijkbaar. De deelverzameling A={{a},{b}}A = \{\{a\}, \{b\}\} van P({a,b})\mathcal{P}(\{a,b\}) heeft geen grootste element, maar wel een bovengrens {a,b}\{a, b\}: het onderscheid tussen grootste elementen en bovengrenzen keert voor R\R terug in Hoofdstuk 10.

Voorbeeld 1.35 (Twee ordes op het rooster N2\N^2)

Vergelijk paren natuurlijke getallen componentsgewijs: (a,b)(a,b)(a, b) \preceq (a', b') wanneer aaa \leq a' en bbb \leq b' (de productorde). Dit is een orde — elk axioma wordt coördinaat voor coördinaat overgeërfd — maar een partiële: (1,3)(1, 3) en (2,0)(2, 0) zijn onvergelijkbaar. Vergelijk nu als in een woordenboek: (a,b)lex(a,b)(a, b) \preceq_{\mathrm{lex}} (a', b') wanneer a<aa < a', of a=aa = a' en bbb \leq b' (de lexicografische orde). Transitiviteit vraagt een gevalsonderscheid, maar geldt, en nu zijn elke twee paren vergelijkbaar: de orde is totaal. Beide ordes rangschikken dezelfde verzameling verschillend — (0,100)lex(1,0)(0, 100) \preceq_{\mathrm{lex}} (1, 0) terwijl de productorde er niets over zegt — een herinnering dat een orde een structuur is die je kiest en geen eigenschap van de verzameling. Lexicografisch vergelijken is bovendien de standaardtruc om verscheidene sorteercriteria tot één criterium samen te smeden.

Voorbeeld 1.7 (Volgorde van de kwantoren)

De volgorde van verschillende kwantoren doet ertoe:

xR, yR, y>xis waar (neem y=x+1),\forall x \in \R,\ \exists y \in \R,\ y > x \quad\text{is waar (neem } y = x+1\text{),}
yR, xR, y>xis onwaar (geen ree¨el getal overtreft alle ree¨le getallen).\exists y \in \R,\ \forall x \in \R,\ y > x \quad\text{is onwaar (geen reëel getal overtreft alle reële getallen).}

In de eerste uitspraak mag yy van xx afhangen; in de tweede moet één enkele yy het voor alle xx doen. Twee gelijke kwantoren mogen daarentegen altijd van plaats wisselen.

Lees in het hoofdstuk →