Módulo 3Tópico 1 de 2
Propriedades das relações
Relações reflexiva, simétrica, transitiva e anti-simétrica.
Seja uma relação binária em . Então:
- é reflexiva:
- é simétrica:
- é transitiva:
Em palavras:
- Reflexiva: todo elemento se relaciona consigo mesmo. Falha se existir algum com : basta um contraexemplo para derrubar a propriedade.
- Simétrica: a relação "não tem direção": se se relaciona com , o caminho inverso também vale. Falha se existir um único par com mas .
- Transitiva: relações "encadeiam". Se chega em e chega em , então chega direto em , pulando o intermediário.
Observação
Se , então chamaremos essa relação de anti-simétrica.
Repare que anti-simétrica não é o oposto de simétrica: anti-simétrica permite que (o caso é justamente o que a definição excetua), ela só proíbe que se relacionem nos dois sentidos ao mesmo tempo. Por isso uma relação pode ser simétrica e anti-simétrica ao mesmo tempo: é o que acontece com a igualdade , onde o único par que "vai e volta" é .
A tabela abaixo resume como algumas relações comuns em se comportam:
| Relação | Reflexiva | Simétrica | Anti-simétrica | Transitiva |
|---|---|---|---|---|
| ✔️ | ❌ | ✔️ | ✔️ | |
| ❌ | ❌ | ✔️ | ✔️ | |
| ✔️ | ✔️ | ✔️ | ✔️ | |
| divide | ✔️ | ❌ | ✔️ | ✔️ |
| é par | ✔️ | ✔️ | ❌ | ✔️ |
Exercícios
Exercício
Mostre que a relação no conjunto é uma relação reflexiva.
temos que . Logo , ou seja . Logo é reflexiva.
Exercício
Mostre que a relação no conjunto não é uma relação simétrica.
, com . Logo ; somente se , o que seria anti-simétrica.
Exercício
Mostre que a relação no conjunto é uma relação transitiva.
. Como e , então e . Assim . Logo , ou seja , isto é .
Exercício
Seja , onde é par. Mostre que é uma relação simétrica.
. Logo se , então , com . Como a ordem dos fatores não altera a soma, logo , ou seja . Assim .
Exercício
Seja , é par. Mostre que é uma relação transitiva.
. Então , com , e , com . Então:
Assim , isto é .
Exercício
Mostre que a relação no conjunto é uma relação transitiva.
. Como e , a transitividade da ordem em dá diretamente . Logo , ou seja .
Exercício
Seja , divide . Mostre que é uma relação reflexiva.
. Como divide , então , com , ou seja . Logo . Assim . Logo é reflexiva.
Exercício
Seja , divide . Mostre que não é uma relação simétrica.
. Temos que se , mas em geral . Logo não é simétrica.
Exercício
Seja , . Mostre que não é uma relação simétrica.
. Temos . Assim ; logo não se relaciona com . Logo não é simétrica.
Vídeos
Aula 13 - Relações Binárias - Fundamentos Matemáticos para Computação