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等價關係

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在數學中,等價關係(英語:Equivalence relation)是具有自反性對稱性傳遞性二元關係。等價關係也稱為同值關係。一些等價關係的例子包括整數集上的同餘,. 歐幾里得幾何中的等量(英語:Equipollence),以及普通的相等關係。

集合上的每個等價關係都提供了一個劃分,將劃分為不相交的等價類中的兩個元素等價當且僅當它們屬於同一等價類。

定義

若集合上的二元關係滿足以下條件:

  1. 自反性:
  2. 對稱性:
  3. 傳遞性:

則稱是一個定義在上的等價關係。習慣上會把等價關係的符號由改寫為

事例

等價關係的例子

例如,設,定義上的關係如下:

其中叫做模3同餘,即除以3的餘數與除以3的餘數相等。例子有1R4, 2R5, 3R6。不難驗證上的等價關係。

並非所有的二元關係都是等價關係。一個簡單的反例是比較兩個數中哪個較大

  • 沒有自反性:任何一個數不能比自身為較大(
  • 沒有對稱性:如果,就肯定不能有

不是等價關係的關係的例子

  • 實數之間的"≥"關係滿足自反性和傳遞性,但不滿足對稱性。例如,7 ≥ 5 無法推出 5 ≥ 7。它是一種全序關係

參見

參考文獻

  • Brown, Ronald, 2006. Topology and Groupoids. Booksurge LLC. ISBN 1-4196-2722-8.
  • Castellani, E., 2003, "Symmetry and equivalence" in Brading, Katherine, and E. Castellani, eds., Symmetries in Physics: Philosophical Reflections. Cambridge Univ. Press: 422-433.
  • Robert Dilworth英語Robert Dilworth and Crawley, Peter, 1973. Algebraic Theory of Lattices. Prentice Hall. Chpt. 12 discusses how equivalence relations arise in lattice theory.
  • Higgins, P.J., 1971. Categories and groupoids.頁面存檔備份,存於網際網路檔案館 Van Nostrand. Downloadable since 2005 as a TAC Reprint.
  • John Randolph Lucas英語John Lucas (philosopher), 1973. A Treatise on Time and Space. London: Methuen. Section 31.
  • Rosen, Joseph (2008) Symmetry Rules: How Science and Nature are Founded on Symmetry. Springer-Verlag. Mostly chpts. 9,10.
  • Raymond Wilder英語Raymond Wilder (1965) Introduction to the Foundations of Mathematics 2nd edition, Chapter 2-8: Axioms defining equivalence, pp 48–50, John Wiley & Sons.

外部連結