Matemática · Glossário

O que é Relação de ordem?

Definição 1.33 Matemática universitária — Graduação 1 · Capítulo 1 — Lógica, Conjuntos e Aplicações

Uma relação \preceq sobre EE é uma ordem quando é reflexiva, antissimétrica (xyx \preceq y e yxy \preceq x implicam x=yx = y) e transitiva. A ordem é total quando quaisquer dois elementos são comparáveis, e parcial caso contrário. Um elemento MAEM \in A \subseteq E é um maior elemento de AA quando aMa \preceq M para todo aAa \in A; o maior (e o menor) elemento são únicos quando existem.

Exemplos

Exemplo 1.34

(R,)(\R, \leq) é totalmente ordenado. (P(E),)(\mathcal{P}(E), \subseteq) é parcialmente ordenado assim que EE tem dois elementos: {a}\{a\} e {b}\{b\} não são comparáveis. O subconjunto A={{a},{b}}A = \{\{a\}, \{b\}\} de P({a,b})\mathcal{P}(\{a,b\}) não tem maior elemento, mas tem uma cota superior {a,b}\{a, b\}: a distinção entre maior elemento e cota superior reaparece, para R\R, no Capítulo 10.

Exemplo 1.35 (Duas ordens na grade N2\N^2)

Sobre pares de naturais, compare coordenada a coordenada: (a,b)(a,b)(a, b) \preceq (a', b') quando aaa \leq a' e bbb \leq b' (a ordem produto). Isso é uma ordem — cada axioma é herdado coordenada a coordenada — mas parcial: (1,3)(1, 3) e (2,0)(2, 0) são incomparáveis. Agora compare como num dicionário: (a,b)lex(a,b)(a, b) \preceq_{\mathrm{lex}} (a', b') quando a<aa < a', ou a=aa = a' e bbb \leq b' (a ordem lexicográfica). A transitividade exige uma verificação em dois casos, mas vale, e quaisquer dois pares são agora comparáveis: a ordem é total. As duas ordens hierarquizam o mesmo conjunto de modos diferentes — (0,100)lex(1,0)(0, 100) \preceq_{\mathrm{lex}} (1, 0), ainda que a ordem produto nada diga — lembrete de que uma ordem é uma estrutura que se escolhe, e não uma propriedade do conjunto. A comparação lexicográfica é também o truque padrão para reduzir vários critérios de ordenação a um só.

Exemplo 1.7 (Ordem dos quantificadores)

A ordem de quantificadores distintos importa:

xR, yR, y>xeˊ verdadeira (tomey=x+1),\forall x \in \R,\ \exists y \in \R,\ y > x \quad\text{é verdadeira (tome} y = x+1\text{),}
yR, xR, y>xeˊ falsa (nenhum nuˊmero real supera todos os reais).\exists y \in \R,\ \forall x \in \R,\ y > x \quad\text{é falsa (nenhum número real supera todos os reais).}

Na primeira proposição yy pode depender de xx; na segunda, um único yy deve servir para todo xx. Já dois quantificadores iguais, esses sempre comutam.

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