等價關係
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在數學中,等價關係(英語:Equivalence relation)是具有自反性,對稱性,遞移性的二元關係。等價關係也稱為同值關係。一些等價關係的例子包括整數集上的同餘,. 歐幾里得幾何中的等量(英語:Equipollence),以及普通的相等關係。
集合上的每個等價關係都提供了一個的劃分,將劃分為不相交的等價類。中的兩個元素等價當且僅當它們屬於同一等價類。
定義
[編輯]若集合上的二元關係滿足以下條件:
- 自反性:
- 對稱性:
- 遞移性:
則稱是一個定義在上的等價關係。習慣上會把等價關係的符號由改寫為。
事例
[編輯]等價關係的例子
[編輯]例如,設,定義上的關係如下:
其中叫做與模3同餘,即除以3的餘數與除以3的餘數相等。例子有1R4, 2R5, 3R6。不難驗證為上的等價關係。
並非所有的二元關係都是等價關係。一個簡單的反例是比較兩個數中哪個較大:
- 沒有自反性:任何一個數不能比自身為較大()
- 沒有對稱性:如果,就肯定不能有
不是等價關係的關係的例子
[編輯]- 實數之間的"≥"關係滿足自反性和遞移性,但不滿足對稱性。例如,7 ≥ 5 無法推出 5 ≥ 7。它是一種全序關係。
參見
[編輯]參考文獻
[編輯]- Brown, Ronald, 2006. Topology and Groupoids. Booksurge LLC. ISBN 1-4196-2722-8.
- Castellani, E., 2003, "Symmetry and equivalence" in Brading, Katherine, and E. Castellani, eds., Symmetries in Physics: Philosophical Reflections. Cambridge Univ. Press: 422-433.
- Robert Dilworth and Crawley, Peter, 1973. Algebraic Theory of Lattices. Prentice Hall. Chpt. 12 discusses how equivalence relations arise in lattice theory.
- Higgins, P.J., 1971. Categories and groupoids. (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) Van Nostrand. Downloadable since 2005 as a TAC Reprint.
- John Randolph Lucas, 1973. A Treatise on Time and Space. London: Methuen. Section 31.
- Rosen, Joseph (2008) Symmetry Rules: How Science and Nature are Founded on Symmetry. Springer-Verlag. Mostly chpts. 9,10.
- Raymond Wilder (1965) Introduction to the Foundations of Mathematics 2nd edition, Chapter 2-8: Axioms defining equivalence, pp 48–50, John Wiley & Sons.
外部連結
[編輯]- Hazewinkel, Michiel (編), Equivalence relation, 数学百科全书, Springer, 2001, ISBN 978-1-55608-010-4
- Bogomolny, A., "Equivalence Relationship (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)" cut-the-knot. Accessed 1 September 2009
- Equivalence relation at PlanetMath
- Binary matrices representing equivalence relations (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) at OEIS.