题目
设 langle P, leqslant rangle 是正整数集关于整除关系作成的偏序集,P 的子集 T = 1, 2, 3, 4, 5,求 T 的上界,下界,最小上界,最大下界。解:T 的上界为:60, 120, 180, 240, ldots;最小上界为:60;下界为:1;最大下界为:1。请判断解答内容是否正确?()A. 对B. 错
设 $\langle P, \leqslant \rangle$ 是正整数集关于整除关系作成的偏序集,$P$ 的子集 $T = \{1, 2, 3, 4, 5\}$,求 $T$ 的上界,下界,最小上界,最大下界。
解:$T$ 的上界为:$60, 120, 180, 240, \ldots$;最小上界为:$60$;下界为:$1$;最大下界为:$1$。
请判断解答内容是否正确?()
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查偏序集的上界、下界、最小上界和最大下界的概念,解题思路是根据正整数集关于整除关系的偏序集性质,分别找出子集 $T$ 的上界、下界、最小上界和最大下界,再与给定解答进行对比判断。
- 上界的定义及求解:
- 在偏序集 $\langle P, \leqslant \rangle$ 中,对于子集 $T\subseteq P$,如果存在 $u\in P$,使得对于任意 $t\in T$,都有 $t\leqslant u$(即 $t$ 整除 $u$),则称 $u$ 是 $T$ 的上界。
- 对于子集 $T = \{1, 2, 3, 4, 5\}$,要找到一个正整数 $u$,使得 $1\mid u$,$2\mid u$,$3\mid u$,$4\mid u$,$5\mid u$。
- 因为 $4 = 2^2$,所以 $u$ 必须是 $3$、$4$、$5$ 的公倍数。$3$、$4$、$5$ 两两互质,根据最小公倍数的计算公式 $lcm(a,b,c)=\frac{abc}{gcd(a,b)gcd(a,c)gcd(b,c)}$,这里 $gcd(3,4)=1$,$gcd(3,5)=1$,$gcd(4,5)=1$,则 $lcm(3,4,5)=3\times4\times5 = 60$。
- 所以 $60$ 的所有正整数倍 $60k(k\in N^+)$ 都是 $T$ 的上界,即 $T$ 的上界为 $60, 120, 180, 240, \ldots$。
- 最小上界的定义及求解:
- 最小上界是上界集合中的最小元素。
- 由上界的求解可知,$T$ 的上界集合为 $\{60k\mid k\in N^+\}$,显然最小的元素是 $60$,所以 $T$ 的最小上界为 $60$。
- 下界的定义及求解:
- 在偏序集 $\langle P, \leqslant \rangle$ 中,对于子集 $T\subseteq P$,如果存在 $l\in P$,使得对于任意 $t\in T$,都有 $l\leqslant t$(即 $l$ 整除 $t$),则称 $l$ 是 $T$ 的下界。
- 对于 $T = \{1, 2, 3, 4, 5\}$,因为 $1$ 能整除任何正整数,所以 $1$ 是 $T$ 的下界。又因为不存在比 $1$ 更小的正整数,所以 $T$ 的下界只有 $1$。
- 最大下界的定义及求解:
- 最大下界是下界集合中的最大元素。
- 由于 $T$ 的下界集合为 $\{1\}$,所以 $T$ 的最大下界为 $1$。
综上,给定解答内容正确。