严格非对称关系的补集为非对称关系?对此结论存疑
严格非对称关系补集的性质验证
嗨,咱们来仔细拆解这个问题——先把关键术语的定义捋明白,再一步步验证你提到的书本结论到底是否成立。
核心定义再明确
首先,咱们把你给出的三个关键概念再梳理清楚,避免理解偏差:
- 严格非对称关系(Asymmetric relation):给定集合A及A上的关系R,只要R里存在任意一个有序对(x, y),那么(y, x)绝对不可能出现在R里。这里还隐含一个细节:严格非对称关系里不能有任何自反对(x, x),因为如果(x, x)在R里,那它的逆也是(x, x),直接违反定义。
- 非对称关系(Nonsymmetric relation):只要关系R里存在至少一组(x, y),使得(y, x)不在R里,那R就是非对称关系。换句话说,只要R不是完全对称的关系(完全对称指只要(x,y)在R里,(y,x)就一定在R里),它就符合非对称关系的定义。
- 补集(Complement):关系R的补集(暂时记作$\overline{R}$)包含笛卡尔积A×A中所有不属于R的有序对,也就是$\overline{R} = A×A \setminus R$。
验证结论:严格非对称关系的补集是非对称关系吗?
咱们分两种核心情况来分析:
情况1:严格非对称关系R非空
如果R是一个非空的严格非对称关系,那R里至少存在一个有序对(x, y)。根据严格非对称的定义,(y, x)一定不在R里,所以(y, x)必然属于补集$\overline{R}$,而(x, y)不属于$\overline{R}$(因为它在R里)。
这就直接满足了非对称关系的定义:$\overline{R}$里存在(y, x)这个元素,它的逆(x, y)不在$\overline{R}$里。所以这种情况下,书本的结论是成立的——严格非对称关系的补集确实是非对称关系。
举个具体例子:设A={1,2,3},严格非对称关系R={(1,2),(2,3)},它的补集$\overline{R}$包含(3,2)(因为(2,3)在R里,所以(3,2)不在R里,属于补集),而(2,3)不在$\overline{R}$里,完美符合非对称关系的条件。
情况2:严格非对称关系R为空
空关系也是严格非对称的(因为没有任何有序对,自然满足“任意(x,y)∈R则(y,x)∉R”的要求),但它的补集情况就不一样了:
- 当集合A包含至少两个元素时,$\overline{R}=A×A$(也就是包含所有可能的有序对)。这时候对于$\overline{R}$里的任意(x,y),(y,x)也一定在$\overline{R}$里(因为A×A包含所有有序对),所以$\overline{R}$是完全对称关系,不符合非对称关系的定义。
- 当集合A是单元素集时,A×A只有一个自反对(x,x),空关系R的补集就是{(x,x)},这也是完全对称关系,同样不符合非对称关系的定义。
总结
你的书籍里的结论在大多数场景下是成立的——只要严格非对称关系R是非空的,它的补集就一定是非对称关系。但如果R是空关系(极端情况),补集会是完全对称关系,不满足非对称关系的定义。书本可能默认了讨论的是非空的严格非对称关系,所以没提这个特例。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Roger Costello




