题目
下述论证意味着每一个对称的和传递的关系是一等价关系设,R 是一对称的和传递的关系. (i)因为R是对称的如果⟨x,y⟩∈R那么⟨y,x⟩∈R(ii)因为R是传递的如果⟨x,y⟩∈R∧⟨y,x⟩∈R,那么(x,x)∈R,所以R是自反的,得出R是一等价关系。这个论证有什么错误?
下述论证意味着每一个对称的和传递的关系是一等价关系设,R 是一对称的和传递的关系.
(i)因为R是对称的如果⟨x,y⟩∈R那么⟨y,x⟩∈R
(ii)因为R是传递的如果⟨x,y⟩∈R∧⟨y,x⟩∈R,那么
(x,x)∈R,所以R是自反的,得出R是一等价关系。
这个论证有什么错误?
题目解答
答案
这个论证存在错误。虽然 (i) 和 (ii) 声明了 R 是对称的、传递的和自反的,但是它们并没有证明 R 是传递的。
实际上,如果 ⟨x,y⟩∈R 且 ⟨y,z⟩∈R,那么根据 (i) ,⟨z,y⟩∈R 且 ⟨y,x⟩∈R。因为 R 是传递的,我们可以得到 ⟨z,x⟩∈R。因此,R 是传递的。
证明 R 是传递的需要使用三元组的形式,公式为:
如果 R 是传递的,则对于任意的 x、y、z,如果 ⟨x,y⟩∈R 且 ⟨y,z⟩∈R,则 ⟨x,z⟩∈R。
而等价关系的定义是必须同时满足自反、对称和传递三个性质,因此 R 必须满足自反性。因此,整个论证需要证明 R 满足自反、对称和传递三个性质。
解析
步骤 1:理解等价关系的定义
等价关系需要满足三个性质:自反性、对称性和传递性。自反性是指对于所有元素 x,有 ⟨x,x⟩∈R;对称性是指如果 ⟨x,y⟩∈R,那么 ⟨y,x⟩∈R;传递性是指如果 ⟨x,y⟩∈R 且 ⟨y,z⟩∈R,那么 ⟨x,z⟩∈R。
步骤 2:分析论证中的错误
论证中提到,因为 R 是对称的,所以如果 ⟨x,y⟩∈R,那么 ⟨y,x⟩∈R。这是对称性的正确描述。接着,论证提到,因为 R 是传递的,如果 ⟨x,y⟩∈R ∧ ⟨y,x⟩∈R,那么 ⟨x,x⟩∈R。这实际上是利用了对称性和传递性来推导出自反性。然而,传递性的定义是如果 ⟨x,y⟩∈R 且 ⟨y,z⟩∈R,那么 ⟨x,z⟩∈R,而不是 ⟨x,y⟩∈R ∧ ⟨y,x⟩∈R 导致 ⟨x,x⟩∈R。因此,论证中的传递性应用是错误的。
步骤 3:总结论证的错误
论证错误在于它错误地使用了传递性来证明自反性。传递性不能直接证明自反性,因为传递性涉及三个元素,而自反性只涉及一个元素。因此,论证没有正确地证明 R 是自反的,从而不能得出 R 是等价关系的结论。
等价关系需要满足三个性质:自反性、对称性和传递性。自反性是指对于所有元素 x,有 ⟨x,x⟩∈R;对称性是指如果 ⟨x,y⟩∈R,那么 ⟨y,x⟩∈R;传递性是指如果 ⟨x,y⟩∈R 且 ⟨y,z⟩∈R,那么 ⟨x,z⟩∈R。
步骤 2:分析论证中的错误
论证中提到,因为 R 是对称的,所以如果 ⟨x,y⟩∈R,那么 ⟨y,x⟩∈R。这是对称性的正确描述。接着,论证提到,因为 R 是传递的,如果 ⟨x,y⟩∈R ∧ ⟨y,x⟩∈R,那么 ⟨x,x⟩∈R。这实际上是利用了对称性和传递性来推导出自反性。然而,传递性的定义是如果 ⟨x,y⟩∈R 且 ⟨y,z⟩∈R,那么 ⟨x,z⟩∈R,而不是 ⟨x,y⟩∈R ∧ ⟨y,x⟩∈R 导致 ⟨x,x⟩∈R。因此,论证中的传递性应用是错误的。
步骤 3:总结论证的错误
论证错误在于它错误地使用了传递性来证明自反性。传递性不能直接证明自反性,因为传递性涉及三个元素,而自反性只涉及一个元素。因此,论证没有正确地证明 R 是自反的,从而不能得出 R 是等价关系的结论。