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FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS PARA COMPUTAÇÃO Professor: Jean Carlos Gentilini Curso: Sistemas de Informação IFPR – Campus Palmas Período: 1º/2014 Relações Se ouvirmos que duas pessoas, João e Maria, que se relacionam, entenderemos que existe algum laço afetivo entre eles — que (João, Maria) distinguem-se dos demais pares ordenados de pessoas por haver uma relação (são parentes, namorados, amigos etc.) que João e Maria verificam. O análogo matemático é distinguir determinados pares ordenados de objetos dos demais porque seus elementos satisfazem alguma relação que os componentes dos demais pares, em geral, não satisfazem. Relações Relações Relações Definição (Relação Binária): Dados os conjuntos S e T, uma relação binária em SxT é um subconjunto de SxT. Normalmente, uma relação binária será definida através da descrição da relação ao invés de listarmos todos os seus pares ordenados. A descrição nos fornece uma propriedade dos elementos da relação. Relações Relações Dados dois conjuntos, A e B, não vazios e a relação biária p de A em B, onde: ⊂ A X B O conjunto A é chamado de domínio de . O conjunto B é chamado de contradomínio de . Os elementos de A são representados por x e os elementos de B são representados por y. O conjunto formado por todos os y pertencentes à relação chamamos de imagem. Relações Relações Relação inversa: Seja uma relação de A em B. A relação inversa de , denotada por -1, é definida de B em A por: -1 = {(y, x) ∈ BxA / (x, y) ∈ } Exemplo: = AxB = { (1, 3), (1, 5), (2, 3), (2, 5)} -1 = BxA = { (3, 1), (5, 1), (3, 2), (5, 2)} = { (2, 4), (3, 6) } -1 = { (4, 2), (6, 3) } Relações Matriz de uma relação: Sejam A e B conjuntos finitos e não vazios tais que n(A) = m e n(B) = n. Qualquer relação : A→B poe ser representada como uma matriz do seguinte modo: M[i,j] = 1 se, e somente se, (ai, bj) ∈ ; M[i,j] = 0 se, e somente se, (ai, bj) ∉ ; Relações Seja A={ 1, 2, 3 } e B={ 1, 2, 3, 4, 5 } e ⊂ AxB. ={(1, 2), (1, 4), (2, 2), (2, 4), (3, 2), (3,4)}. Então: |1 2 3 4 5 1|0 1 0 1 0 2|0 1 0 1 0 M= 3|0 1 0 1 0 Relações Exemplo: Seja C={0, 1, 2} e D={2, 3, 4}, Se a relação é tal que ={(x, y) ∈ CxD / x < y} obtemos a seguinte matriz de relação: < | 2 3 4 0| 1 1 1 1| 1 1 1 2| 0 1 1 Relações Exercício: Se A={a, e, i, o, u} e B={a, b, c, d, e} e ⊂AxB, de modo que ={(x, y) ∈ AxB / x = y}. Construa a matriz de relação. Relações Uma relação binária em um conjunto S pode ter certas propriedades. Por exemplo, a relação de S2, ={(x, y) ∈ S2 / x = y}, tem três propriedades: 1- Reflexiva: Se todo elemento de S está relacionado com ele próprio; para todo x∈S: (x,x)∈ . 2- Simétrica: Uma relação :S→S é simétrica se xy, implicar necessariamente que yx; Se xy ⇒ (x, y) ∈ ⇒ (y, x) ∈ ⇒ yx. 3- Transitiva: Uma relação :S→S é transitiva, se xy e yz, implicar que xz; Se xy e yz ⇒ (x, y), (y, z) ∈ ⇒ (x, z) ∈ ⇒ xz Relações Considerando o conjunto S={1, 2, 3, 4} e as relações R1={(1,1), (1,2), (2,1), (2,2), (3,4), (4,1), (4,4)}. R2={(1,1), (1,2), (2,1)}. R3={(1,1), (1,2), (1,4), (2,1), (2,2), (3,3), (4,1), (4,4)}. R4={(2,1), (3, 1), (3, 2), (4, 1), (4, 2), (4, 3)}. R5 ={(1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (2,2), (2,3), (2,4), (3,3), (3,4), (4,4)}. As relações R3 e R5 são reflexivas. Relações Dado o conjunto dos números Inteiros Z, considere as seguintes relações sobre ZxZ: R1={(a, b) / a <= b}. R2={(a, b) / a < b}. R3={(a, b) / a = b ou a = -b}. R4={(a, b) / a = b}. R5 ={(a, b) / a = b+1}. As relações R1, R3 e R4 são reflexivas. Relações Considerando o conjunto S={1, 2, 3, 4} e as relações R1={(1,1), (1,2), (2,1), (2,2), (3,4), (4,1), (4,4)}. R2={(1,1), (1,2), (2,1)}. R3={(1,1), (1,2), (1,4), (2,1), (2,2), (3,3), (4,1), (4,4)}. R4={(2,1), (3, 1), (3, 2), (4, 1), (4, 2), (4, 3)}. R5 ={(1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (2,2), (2,3), (2,4), (3,3), (3,4), (4,4)}. As relações R2 e R3 são simétricas. Relações Dado o conjunto dos números Inteiros Z, considere as seguintes relações sobre ZxZ: R1={(a, b) / a <= b}. R2={(a, b) / a < b}. R3={(a, b) / a = b ou a = -b}. R4={(a, b) / a = b}. R5 ={(a, b) / a = b+1}. As relações R3 e R4 são simétricas. Relações Dado o conjunto dos números Inteiros Z, considere as seguintes relações sobre ZxZ: R1={(a, b) / a <= b}. R2={(a, b) / a < b}. R3={(a, b) / a = b ou a = -b}. R4={(a, b) / a = b}. R5 ={(a, b) / a = b+1}. As relações R1, R2, R3 e R4 são transitivas.
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