数学 において、二項関係 R {\displaystyle R} 撮影現場で X {\displaystyle X} 反射的で あるのは、すべての要素が関係する場合である。X {\displaystyle X} それ自体に対して。
反射関係の例としては、実数 の集合における「は に等しい 」という関係が挙げられます。なぜなら、すべての実数はそれ自身に等しいからです。反射関係は反射性 を持つ、または反射性 があると言われます。対称性 、推移性 とともに、反射性は同値関係 を定義する3つの性質の1つです。
語源 ジュゼッペ・ペアノによる 反射律の導入、対称性および推移律の導入reflexive という 単語は、もともと中世ラテン語の reflexivus (「反り返る」[cf. reflex ]、または「自分自身に向けられた」) (紀元 1250 年頃)に由来し、古典ラテン語の reflexus- (「向きを変える」、「反射」) + -īvus (接尾辞) から派生しています。この単語は1580 年代に初期近代英語 に入りました。現在数学で使用されている「自分自身に向けられた」という意味は、主に哲学や文法での使用によって生き残っています (cf.再帰動詞 および再帰代名詞 )。[ 3 ] [ 4 ]
「反射性」、つまり、関係がすべての要素がそれ自身と関係しているという性質を持つと記述する最初の明示的な使用は、一般的にジュゼッペ・ペアノの 『算術原理』 (1889年)に帰せられており、その中で彼は等号 の基本的な性質の1つを定義している。1 = 1 {\displaystyle a=a} [ 5 ] [ 6 ] 数学と論理の意味で「再帰的」 という言葉を初めて使用したのは、バート ランド・ラッセルが 著書『数学原理』 (1903年)の中でである。[ 6 ] [ 7 ]
定義 関係R {\displaystyle R} 撮影現場でX {\displaystyle X} は、すべての に対して が成り立つ場合に反射的 であると言われる。x ∈ X {\displaystyle x\in X} 、( x 、 x ) ∈ R {\displaystyle (x,x)\in R} 。
同様に、私 X := { ( x 、 x ) : x ∈ X } {\displaystyle \operatorname {I} _{X}:=\{(x,x)~:~x\in X\}} 上の恒等関係 を表すX {\displaystyle X} 関係R {\displaystyle R} 反射的である場合私 X ⊆ R {\displaystyle \operatorname {I} _{X}\subseteq R} 。
反射 的閉鎖R {\displaystyle R} 組合はR ∪ 私 X 、 {\displaystyle R\cup \operatorname {I} _{X},} これは、最小値(に関して)と同等に定義できる。⊆ {\displaystyle \subseteq } ) 反射関係X {\displaystyle X} それはスーパーセット ですR 。 {\displaystyle R.} 関係R {\displaystyle R} 反射的であるのは、それがその反射閉包と等しい場合に限る。
反射的還元 または非反射的 核R {\displaystyle R} は最小です(⊆ {\displaystyle \subseteq } ) 関係X {\displaystyle X} それは、反射的閉鎖が同じであるR 。 {\displaystyle R.} それはR ∖ 私 X = { ( x 、 y ) ∈ R : x ≠ y } 。 {\displaystyle R\setminus \operatorname {I} _{X}=\{(x,y)\in R~:~x\neq y\}.} 反射的減少R {\displaystyle R} ある意味では、反射的閉鎖の「反対」の構造と見なすことができる。R 。 {\displaystyle R.} 例えば、正準厳密不等式の反射閉包< {\displaystyle <} 実際に R {\displaystyle \mathbb {R} } これは通常の非厳密な不等式です≤ {\displaystyle \leq } 一方、反射的減少は≤ {\displaystyle \leq } は< 。 {\displaystyle <.}
反射性に関連する定義はいくつかあります。R {\displaystyle R} 名称:
反射しない 、反反射的 または相対的な [ 8 ] 要素を自身に関連付けない場合、つまり、x R x {\displaystyle xRx} 保持しないx ∈ X 。 {\displaystyle x\in X.} 関係が非反射的であるのは、 その補関係が X × X {\displaystyle X\times X} は反射的である。非対称関係は 必然的に非反射的である。推移的かつ非反射的な関係は必然的に非対称的である。左準反射 もしいつでもx 、 y ∈ X {\displaystyle x,y\in X} 次のようなx R y 、 {\displaystyle xRy,} そうすれば必然的にx R x 。 {\displaystyle xRx.} [ 9 ] 右準反射 もしいつでもx 、 y ∈ X {\displaystyle x,y\in X} 次のようなx R y 、 {\displaystyle xRy,} そうすれば必然的にy R y 。 {\displaystyle yRy.} 準反射的 ある関係の一部であるすべての要素がそれ自身と関連している場合。具体的には、これは、x 、 y ∈ X {\displaystyle x,y\in X} 次のようなx R y 、 {\displaystyle xRy,} そうすれば必然的にx R x {\displaystyle xRx} そしてy R y 。 {\displaystyle yRy.} 言い換えれば、二項関係は、左準反射的かつ右準反射的である場合に限り、準反射的である。R {\displaystyle R} が準反射的であるのは、その対称閉包が R ∪ R T {\displaystyle R\cup R^{\operatorname {T} }} 左(または右)準反射です。 反対称 もしいつでもx 、 y ∈ X {\displaystyle x,y\in X} 次のようなx R y そして y R x 、 {\displaystyle xRy{\text{ および }}yRx,} そうすれば必然的にx = y 。 {\displaystyle x=y.} コアリフレクティブ もしいつでもx 、 y ∈ X {\displaystyle x,y\in X} 次のようなx R y 、 {\displaystyle xRy,} そうすれば必然的にx = y 。 {\displaystyle x=y.} 関係R {\displaystyle R} が共反射的であるのは、その対称閉包が反対称で ある場合に限る。 空でない集合上の反射関係X {\displaystyle X} 非反射的でも非対称的 でもない(R {\displaystyle R} 非対称 と呼ばれるのは、x R y {\displaystyle xRy} 意味しないy R x {\displaystyle yRx} )でもなく、反推移的 でもない(R {\displaystyle R} 反推移的 であるのは、x R y そして y R z {\displaystyle xRy{\text{ および }}yRz} 意味しないx R z {\displaystyle xRz} )
例 再帰関係の例としては、以下のようなものがあります。
非反射関係の例としては、以下のようなものがあります。
反射的でない関係の例としては、「より大きい」関係(つまり、どの要素もそれ自身と関連付けない関係)がある。x > y {\displaystyle x>y} )実数 上の関係。反射的でない関係がすべて非反射的であるとは限りません。一部の要素は自身と関連しているが、他の要素は関連していない(つまり、すべてでも、どれも関連していない)関係を定義することは可能です。たとえば、二項関係「積はx {\displaystyle x} そしてy {\displaystyle y} 「偶数である」は偶数 の集合に対して反射的であり、奇数の集合に対して非反射的であり、自然数 の集合に対しては反射的でも非反射的でもない。
準反射関係の例R {\displaystyle R} は、実数列の集合上で「同じ極限を持つ」という意味です。すべての数列が極限を持つわけではないので、この関係は反射的ではありませんが、ある数列が他の数列と同じ極限を持つ場合、その数列自身も同じ極限を持ちます。左準反射関係の例としては、左ユークリッド関係 があります。これは常に左準反射的ですが、必ずしも右準反射的ではなく、したがって必ずしも準反射的ではありません。
共反射関係の一例として、整数 上の関係が挙げられます。この関係では、各奇数はそれ自身と関係を持ち、他の関係は存在しません。等号関係は、反射的かつ共反射的である唯一の例であり、任意の共反射関係は恒等関係の部分集合となります。同一集合上の共反射関係と推移的関係の和集合は常に推移的です。
反射関係の数 反射関係の数はn {\displaystyle n} -要素セットは2 n 2 − n 。 {\displaystyle 2^{n^{2}-n}.} [ 11 ]
S ( n , k )は第 2 種のスターリング数 を指すことに注意してください。
哲学的論理学 哲学論理学 の著者はしばしば異なる用語を使用する。数学的な意味での反射関係は哲学論理学では完全反射と 呼ばれ、準反射関係は反射と 呼ばれる。
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外部リンク 「反射性」、数学百科事典 、EMS Press、2001年 [1994年]