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UPC – Departamento de Ciencias – MATEMATICA DISCRETA (MA265)
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De finición y representación de un CPO
CONTENIDO
Unidad N°4: Estructuras de orden y Diagrama de Hasse
4.1 Definición y representación de un conjunto parcialmente ordenado
Estructuras de orden
Relación de orden parcial
Elementos comparables y orden lineal
Diagrama de Hasse
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Estructuras de orden
Introducción
Para obtener un grado en alguna especialidad de ingeniería en la UPC, un estudiante debe
aprobar un conjunto específico de cursos requeridos, algunos deben aprobarse antes de que
se puedan iniciar otros. Dada la estructura de los prerrequisitos del programa, uno podría
preguntarse cuál es el número mínimo de periodos que se necesita para cumplir con los
requisitos del grado, o cuál es el máximo números de cursos que se pueden llevar en el mismo
periodo, o si hay una secuencia en la que un estudiante de tiempo parcial pueda tomar uno
de los cursos por periodo. Más adelante en esta sección, mostramos cómo se representa la
estructura de los requisitos previos del programa como una relación de orden parcial lo que
hace relativamente fácil responder a dichas preguntas.
Relación de orden parcial
Una relación R en un conjunto A es un orden parcial si R es:
R eflexiva ( R )
A ntisimétrica ( R R - 1 ) y
T ransitiva ( R 2 R )
Notación
Si R es una relación de orden parcial:
( A, R ) denota a un conjunto parcialmente ordenado.
( A, R ) ( A , ).
Definición
Sean ( A , ) y ( B , ) conjuntos parcialmente ordenados:
Se define el orden parcial en A B , denotado por , como sigue:
( a , b ) ( a ’, b ’) a a ’ en A y b b ’ en B.
Este orden es llamado el Orden Parcial Producto.
Ejemplo
Sea “|” la relación “divide” sobre el conjunto A de enteros positivos:
a esta relacionado con b ⟺ a | b
Es decir, b = k a para algún entero k
Demuestre que “ | ” es una relación de orden parcial en A .
Solución
| es reflexiva
Se debe demostrar que para todo 𝑎 ∈ 𝐴 , 𝑎|𝑎
Suponga que 𝑎 ∈ 𝐴 , entonces 𝑎 = 1. 𝑎 , así 𝑎|𝑎 por definición de divisibilidad.
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| es antisimétrica
Se debe demostrar que para todo 𝑎, 𝑏 ∈ 𝐴 , si 𝑎|𝑏 y 𝑏|𝑎 entonces 𝑎 = 𝑏
Si 𝑎|𝑏 ⟹ 𝑏 = 𝑘 1 𝑎 , si 𝑏|𝑎 ⟹ 𝑎 = 𝑘 2 𝑏 con 𝑘 1 , 𝑘 2 enteros
luego 𝑏 = 𝑘 1 𝑎 = 𝑘 1 𝑘 2 𝑏 ⟹ 𝑘 1 𝑘 2 = 1 ⟹ 𝑘 1 = 𝑘 2 = 1
así 𝑎 = 𝑘 2 𝑏 = 1. 𝑏 ⟹ 𝑎 = 𝑏
| es transitiva
Se debe demostrar que para todos 𝑎, 𝑏, 𝑐 ∈ 𝐴 , sí 𝑎|𝑏 y 𝑏|𝑐 entonces 𝑎|𝑐
Si 𝑎|𝑏 ⟹ 𝑏 = 𝑘 1 𝑎 y 𝑏|𝑐 ⟹ 𝑐 = 𝑘 2 𝑏 con 𝑘 1 , 𝑘 2 enteros
luego 𝑐 = 𝑘 2 𝑘 1 𝑎 y 𝑘 1 𝑘 2 = 𝑘 ⟹ 𝑐 = 𝑘𝑎 así 𝑎|𝑐
Puesto que | es reflexiva, antisimétrica y transitiva, | es una relación de orden parcial
Elementos comparables
Si ( A , ) es un conjunto parcialmente ordenado, los elementos a , b A, son comparables si:
a b o b a
Ejemplo
Sea “|” la relación “divide” sobre el conjunto 𝐴 = {2; 3; 4; 6; 12} :
a esta relacionado con b ⟺ a | b
Entonces:
| = {(2; 2), (2; 4), (2; 6), (2; 12), (3; 3), (3; 6), (3; 12), (4; 4), (4; 12), (6; 6), (6; 12), (12; 12)}
4 y 12 son comparables, porque (4; 12) ∈ |
4 y 6 no son comparables, porque (4; 6) ∉ |, (6; 4) ∉ |
Orden lineal
Si cada par de elementos en un conjunto parcialmente ordenado A es comparable, se dirá que
A es un conjunto linealmente ordenado, y el orden parcial es un orden lineal.
Ejemplo
Sea R la relación “divide” sobre el conjunto 𝐴 = {2; 4; 8; 16} :
a esta relacionado con b ⟺ a | b
Entonces:
𝑅 = {(2; 2), (2; 4), (2; 8), (2; 16), (4; 4), (4; 8), (4; 16), (8; 8), (8; 16), (16; 16)}
R es un orden lineal, porque cualquier par de elementos de A, están relacionados (son
comparables).
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Diagrama de Hasse
Sea A un conjunto finito y ( A , R ) un conjunto parcialmente ordenado. El diagrama de Hasse se
obtiene…
El documento completo, con sus imágenes y su formato, está más arriba.
Antes de ponerte a estudiar, mira con quién te conviene llevar el curso: estas son las calificaciones que le pusieron otros estudiantes de UPC.