Изучение порядковой структуры

Педагогика » Изучение порядковой структуры

Страница 4

Общий способ построения диаграмм Хассе и абстрактная характеризация упорядоченных множеств, для которых существует диаграмма Хассе, приведены в.

Построим диаграммы Хассе упорядоченных множеств, имеющих п < 4 элементов (см. рис. 1).

Длиной конечной цепи X назовем число |X| ее элементов. Длиной I(X) конечного упорядоченного множества X называется наибольшая из длин его цепей. Наибольшее число элементов антицепей конечного упорядоченного множества X называется его шириной w(X).

Теорема 1. Для любого конечного упорядоченного множества X справедливо неравенство |X| < /(X) • w(X).

Доказательство. Рассмотрим диаграмму Хассе конечного упорядоченного множества X. Ясно, что число уровней диаграммы равно /(X). Каждый уровень является антицепью в X, поэтому число его элементов не превосходит ширины w(X).

Поскольку различные (попарно не пересекающиеся) уровни в объединении дают все множество X, то получаем искомое неравенство.

Применим эту теорему к решению одной задачи XIII Московской математической олимпиады.

Задача. Пусть числа 1, 2, 3, ., 101 выписаны в ряд в произвольном порядке. Докажите, что в данной последовательности можно вычеркнуть 90 чисел так, чтобы оставшиеся 11 чисел были расположены в порядке возрастания либо в порядке убывания.

Решение. На множестве X = {1, 2, 3, ., 101} введем новый порядок, соответствующий данному расположению чисел. Положим mрn в том и только том случае, когда m = n или m < n и m расположено раньше n. В результате получим упорядоченное множество (X, р>. В нем возрастающие подпоследовательности служат цепями, а убывающие подпоследовательности - антицепями. По теореме 1 /(X) • w(X) > |X| = 101, откуда /(X) > 11 или w(X) > 11. Что и требовалось доказать.

Имеет место принцип двойственности для упорядоченных множеств: если некоторое предложение об упорядоченных множествах верно для всех упорядоченных множеств, то верно и двойственное предложение, получающееся из данного заменой отношения # на отношение > и обратно.

Упражнение 1. Найдите минимальные и максимальные элементы следующих упорядоченных множеств:

а) (B(M)\{i, M}, с> при |M| > 2; б) (N\{1}, | >;

в) ((0, 1], #>.

Упражнение 2. Постройте диаграмму Хассе упорядоченного множества всех натуральных делителей числа 36 по отношению делимости.

Упражнение 3. Сколько различных отношений порядка можно задать на n-элементном множестве при n # 4?

Упражнение 4. Приведите примеры двойственных понятий и двойственных теорем.

Упражнение 5. Что такое строгий порядок < на множестве X? Дайте его абстрактную характеризацию.

Упражнение 6. Пусть р - отношение квазипорядка на множестве X. Для произвольных элементов а, Ъ є X положим а~Ъ, если арЪ и Ъра. Покажите, что отношение ~ является эквивалентностью на X. На фактор-множестве X/~ задается отношение порядка # по формуле: a <t>] арЪ для любых а, Ъ є X. Проверьте корректность этого утверждения.

Упражнение 7. Докажите, что любое изотон- ное взаимно однозначное отображение

а) конечного упорядоченного множества, б) цепи на себя будет порядковым изоморфизмом.Замечание.

С точностью до порядкового изоморфизма существуют 63 пятиэлементных упорядоченных множества (нарисуйте их диаграммы Хассе), 318 - шестиэлементных, 2045 - семиэлементных.

Число упорядочений п-элемент- ного множества равно: 3 при п = 2; 19 при п = 3; 219 при п = 4; 4321 при п = 5, 130023 при п = 6; 6129859 при п = 7.

4. Решетки

Среди упорядоченных множеств выделяются решетки.

Определение 4. Упорядоченное множество, в котором любые два элемента имеют точные нижнюю и верхнюю грани, называется решеткой.

Если из m-элементной решетки (т > 3) выбросить наименьший и наибольший элементы, то получим (т-2)-элементное упорядоченное множество. Таким образом можно построить все конечные решетки.

Приведем диаграммы Хассе всех решеток мощности т = 4 и 5. (При т < 3 получаем одно-, двух- и трехэлементные цепи.) (Рис. 2.)

Шестиэлементные решетки получаются из четырехэлементных упорядоченных множеств добавлением «новых» наименьшего и наибольшего элементов. При этом мы имеем 15 решеток из 16 «возможных». Дело в том, что выделенное выше четырехэлементное упорядоченное множество дает изображенное справа упорядоченное множество X, не являющееся решеткой. Его элементы a, b не обладают точной верхней гранью в X, так как множество их верхних граней {c, d, 1} не имеет наименьшего элемента (рис. 3).

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

Смотрите также:

Роль учителя
Каковы цели обучения? Чему мы должны научить ученика? Упрощенное представление таково: ученик обязан усвоить программный материал. А что значит усвоить? Выучить? Запомнить? Ответить по учебнику? Воспроизвести то, что сохранила память? Память изменчива. Сегодня запомнил, завтра забыл. Спросите учите ...

Особенности развития связной речи детей среднего дошкольного возраста
Особую чувствительность к звуковой, смысловой и грамматической стороне слова детей среднего дошкольного возраста отмечали многие исследователи. Они подчеркивали, что в этот период происходит становление монологической речи (А.Н. Гвоздев, К.И. Чуковский, Д.Б. Эльконин, Н.Х. Швачкин, Н.И. Жинкин, А.В ...

Комплекс занятий по развитию зрительного восприятия у детей дошкольного возраста с нарушением интеллекта
Практика показывает, что при целенаправленной и систематической работе недостаточность зрительного и зрительно-пространственного восприятия можно значительно уменьшить. Эта работа подчинена решению следующих задач: формирование адекватных зрительных образов предметов, объектов и явлений окружающей ...

Приёмы и методы запоминания

Приёмы и методы запоминания

На протяжении всей человеческой истории люди пытались придумать способы, с помощью которых они могли бы по возможности прочно усвоить какие-либо знания. С древнейших времён тема и техника запоминания занимала пытливые умы, рассматривалась и систематизировалась великими людьми прошлого.

Категории

Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.newlypedagog.ru