Halbordnungen, Welche der folgenden Relationen in der Menge der ganzen Zahlen sind Halbordnungen?

Question

Welche der folgenden Relationen in der Menge der ganzen Zahlen sind Halbordnungen?

(ℤ, =) (ℤ, ≠ ) (ℤ, ≥) (ℤ, ×)

Bitte kurze Begründungen!

Answer 1

Antwort mit KI erzeugt

Halbordnungen

Eine Relation $R$ in einer Menge $A$ wird als Halbordnung bezeichnet, wenn sie reflexiv, antisymmetrisch und transitiv ist. Das bedeutet:

- Reflexivität: Für alle $a \in A$ gilt $aRa$ (jedes Element steht in Relation zu sich selbst).
- Antisymmetrie: Für alle $a, b \in A$, wenn $aRb$ und $bRa$, dann muss $a = b$ gelten (wenn zwei verschiedene Elemente in beidseitiger Relation stehen, müssen sie gleich sein).
- Transitivität: Für alle $a, b, c \in A$, wenn $aRb$ und $bRc$, dann gilt auch $aRc$ (die Relation "vererbt" sich entlang einer Kette).

Unter diesen Prämissen lassen sich die gegebenen Relationen hinsichtlich ihrer Eignung als Halbordnungen untersuchen:

1. $(ℤ, =)$

- Reflexivität: Jede Zahl ist gleich sich selbst, daher ist die Bedingung erfüllt.
- Antisymmetrie: Wenn $a = b$ und $b = a$, dann ist offensichtlich $a = b$, also ist die Bedingung erfüllt.
- Transitivität: Wenn $a = b$ und $b = c$, dann ist zweifellos $a = c$, also ist die Bedingung erfüllt.

➡️ Die Gleichheitsrelation ist tatsächlich eine Halbordnung.

2. $(ℤ, ≠ )$

- Reflexivität: Dieses Kriterium ist nicht erfüllt, da keine Zahl ungleich sich selbst ist.

➡️ Die Ungleichheitsrelation ist keine Halbordnung.

3. $(ℤ, ≥)$

- Reflexivität: Jede Zahl ist größer oder gleich sich selbst, daher ist die Bedingung erfüllt.
- Antisymmetrie: Wenn $a ≥ b$ und $b ≥ a$, dann muss $a = b$ sein, also ist die Bedingung erfüllt.
- Transitivität: Wenn $a ≥ b$ und $b ≥ c$, dann ist $a ≥ c$, also ist die Bedingung erfüllt.

➡️ Die Relation "größer oder gleich" ist eine Halbordnung.

4. $(ℤ, ×)$

Diese Relation scheint unklar formuliert zu sein – normalerweise bezeichnet $×$ die Multiplikation, welche keine Relation im Sinne einer Halbordnung ist, sondern eine Operation. Wenn es sich um eine spezifische Relation handeln sollte, die hier nicht explizit definiert ist, kann sie ohne weitere Informationen nicht bewertet werden. In der Standardinterpretation als Multiplikation erfüllt sie jedoch nicht die Kriterien einer Halbordnung, da Multiplikation weder reflexiv noch antisymmetrisch noch transitiv in Bezug auf eine Ordnungsrelation ist.

Zusammenfassung:

Unter den gegebenen Möglichkeiten sind die Relationen $(ℤ, =)$ und $(ℤ, ≥)$ Halbordnungen, da sie die Kriterien der Reflexivität, Antisymmetrie und Transitivität erfüllen. Die Relationen $(ℤ, ≠ )$ und $(ℤ, ×)$ sind keine Halbordnungen.