Definicija: Relacija R ⊆ A × A
je:
∀ x y ∈ A . x R y ∨ y R x
)Za relacije urejenosti ponavadi uporabljamo simbole, ki spominjajo na znak ≤
, kot so ≼
, ⊆
, ⊑
, ...
≤
na realnih številih je linearna urejenost.⊆
na P(A)
je delna urejenost. Za katere množice A
je linearna?=
je delna urejenost.Končno delno ureditev (A, ≤)
lahko predstavimo s Hassejevim diagramom: elemente
množice A
narišemo tako, da je x
pod y
, kadar velja x ≤ y
. Nato povežemo vozlišči
x
in y
, če je y
neposredni naslednik x
, se pravi, da velja x ≠ y
, x ≤ y
in iz
x ≤ z ≤ y
sledi x = z ∨ z = y
.
Primer: kakšen je Hassejev diagram relacije deljivosti na množici {0, 1, ..., 10}
?
Primer: kakšen je Hassejev diagram relacije ⊆
na množici P({a,b,c})
?
Če je ≤
delna urejenost na P
potem je tudi transponirana relacija ≥
, definirana z
x ≥ y ⇔ x ≤ y
delna urejenost na P
. Če je ≤
linearna, je ≥
linearna.
Naj bosta (P, ≤)
in (Q, ⊑)
delni urejenosti. Na kartezičnem produktu P × Q
lahko definiramo dve urejenosti:
≼_p
: (x₁,y₁) ≼_p (x₂,y₂) ⇔ x₁ ≤ y₁ ∧ ×₂ ⊑ y₂
≼_l
: (x₁,y₁) ≼_l (x₂,y₂) ⇔ x₁ ≤ y₁ ∨ (x₁ = y₁ ∧ ×₂ ⊑ y₂)
Obse sta delni urejenosti. Če sta P
in Q
linearno urejena, je tudi
leksikografska urejenost linearna.
Primer: Kako si predstavljamo produktno in leksikografsko ureditev na [0,1]
× [0,1]
, če [0,1]
uredimo z običajno relacijo ≤
?
Naj bosta (P, ≤)
in (Q, ⊑)
delni urejenosti. Na vsoti P + Q
lahko
definiramo urejenost ≼
s predpisom:
u ≼ v ⇔ (∃ x, y ∈ P . u = ι_1(x) ∧ v = ι_1(y) ∧ x ≤ y) ∨
(∃ s, t ∈ Q . u = ι_2(s) ∧ v = ι_2(t) ∧ s ⊑ t)
Naj bo (P, ≤)
delna urejenost in A
množica. Na P^A
lahko definiramo
urejenost ≼
s predpisom:
f ≼ g ⇔ ∀ x ∈ A . f(x) ≤ g(x)
Naj bo (P, ≤)
šibka ureditev. Relacija ∼
na P
, definirana s predpisom
x ∼ y ⇔ x ≤ y ←and y ≤ x
je ekvivalenčna relacija. Na kvocienty P/∼
lahko definiramo relacijo ≼
s
predpisom
[x] ≼ [y] ⇔ x ≤ y
Relacija ≼
je delna ureditev.
Primer: Obravnavajmo cela števila Z
in deljivost |
, ki je šibka
ureditev. Za vse k, m ∈ Z
velja
k ∼ m ⇔ k | m ∧ m | k ⇔ |k| = |m|
Torej je Z/∼ ≅ N
, kjer izomorfizem preslika [k] ↦ |k|
. Delna ureditev na
Z/∼
inducirana z deljivostjo je spet deljivost (ko jo prenesemo iz Z/∼
na
N
s pomočjo izomorfizma).
Definicija: Preslikava f : P → Q
med delnima urejenostma (P, ≼)
in (Q, ⊑)
je
monotona (ali naraščajoča), ko velja ∀ x, y ∈ P . x ≼ y ⇒ f(x) ⊑ f(y)
.
Definicija: Preslikava f : P → Q
med delnima urejenostma (P, ≼)
in (Q, ⊑)
je
antitona (ali padajoča), ko velja ∀ x, y ∈ P . x ≼ y ⇒ f(y) ⊑ f(x)
.
Opozorilo: v analizi "monotona" pomeni "monotona ali antitona". To ni nič čudnega, ker "dan" tudi pomeni "dan in noč".
Izrek: Kompozicija monotonih preslikav je monotona. Identita je monotona.
Dokaz. Naj bosta f : P → Q
in g : Q → R
monotoni preslikavi med delnimi
urejenostmi (P, ≤_P)
, (Q, ≤_Q)
in (R, ≤_R)
. Če je x ≤_P y
, potem je
zaradi monotonisti f
tudi f(x) ≤_Q f(y)
, nato pa je zaradi monotonisti g
spet g(f(x)) ≤_R g(f(y))
. Identiteta je očitno monotona.
Primeri
+ : R × R → R
je monotona operacija glede na produktno ureditev na R × R
.× : R × R → R
ni monotona operacija.Definicija: Naj bo (P, ≤)
delna urejenost, S ⊆ P
in x ∈ P
:
x
je spodnja meja podmnožice S
, ko velja ∀ y ∈ S . x ≤ y
x
je zgornja meja podmnožice S
, ko velja ∀ y ∈ S . y ≤ x
x
je infimum ali največja spodnja meja ali natančna spodnja meja
podmnožice S
, ko je spodnja meja S
in velja: za vse y ∈ P
, če je y
spodnja meja
S
, potem je y ≤ x
x
je supremum ali najmanjša zgornja meja ali natančna zgornja meja
podmnožice S
, ko je zgornja meja S
in velja: za vse y ∈ P
, če je y
zgornja meja
S
, potem je x ≤ y
x
je minimalni element podmnožice S
, ko velja x ∈ S
in ∀ y ∈ S . y ≤ x ⇒ x = y
x
je maksimalni element podmnožice S
, ko velja x ∈ S
in ∀ y ∈ S . x ≤ y ⇒ x = y
x
je najmanjši ali prvi element ali minimum podmnožice S
, ko velja x ∈ S
in ∀ y ∈ S . x ≤ y
x
je največji ali zadnji element ali maksimum podmnožice S
, ko velja x ∈ S
in ∀ y ∈ S . y ≤ x
Opozorilo: minimalni element ni isto kot minimum (in maksimalni element ni isto kot maksimum).
Kadar govorimo o "prvem elementu" ali "maksimalnem elementu" in ne povemo, na katero podmnožico se nanaša element, imamo običajno v mislih kar celotno delno ureditev.
Izrek: Naj bo (P, ≤)
delna urejenost in S ⊆ P
. Tedaj ima S
največ en
infimum in največ en supremum, ki ju zapišemo inf S
in sup S
, kadar obstajata.
Dokaz. Denimo, da sta x
in y
oba infimum S
. Ker je y
spodnja meja za
S
in x
njen infimum, velja y ≤ x
. Podobno velja x ≤ y
, torej x = y
. Za
supremum je dokaz podoben. □
Primer: Supremum končne neprazne množice S ⊆ N
za relacijo deljivosti |
je namanjši skupni večkratnik elementov iz S
. Infimum je navečji skupni
delitelj. Kaj pa, če je S
prazna ali neskončna?
Definicija: Naj bo (P, ≤)
delna urejenost:
(P, ≤)
je mreža, ko imata vsaka dva elementa x, y ∈ P
infimum in supremum.(P, ≤)
je omejena mreža, ko ima vsaka končna podmnožica P
infimum in supremum.(P, ≤)
je polna mreža, ko ima vsaka podmnožica P
infimum in supremum.Infimum in supremum elementov x
in y
pišemo x ∧ y
in x ∨ y
.
Izrek: Delna urejenost (P, ≤)
je omejena mreža natanko tedaj, ko ima
najmanši in največji element, ter imata vsaka sva elementa infimum in supremum.
Dokaz.
Denimo, da je (P, ≤)
omejana mreža. Tedaj P
ima najmanši element, namreč
sup ∅
, in največji element, namreč inf ∅
. Infimum in supremum x
in y
sta
seveda inf {x, y}
in sup {x, y}
.
Denimo, da ima P
najmanši element ⊥_P
in največji element ⊤_P
, vsaka dva
elementa pa imata infimum in supremum. Naj bo S ⊆ P
končna množica:
S = ∅
, potem je inf S = ⊤_P
in sup S = ⊥_P
S = {x_1, … x_n}
za n > 0
, potem je inf S = (inf {x_1, …, x_n-1}) ∨ x_n
in
sup S = (sup {x_1, …, x_n-1}) ∨ x_n
□Primeri:
2 = {⊥, ⊤}
je omejena mreža za relacijo ⇒
N
je polna mrežaP(A)
, urejena z ⊆
, je polna mreža[a,b]
, urejen z ≤
, je polna mrežaR
, urejena z ≤
, so mreža