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Anzahl der Relationen

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Mengentheoretische Topologie

Tags: Mengentheoretische Topologie

 
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Studiosus314

Studiosus314 aktiv_icon

18:50 Uhr, 24.10.2019

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Es seien A und B endlichen Mengen. Wie kann man die Anzahl der Relationen R 2^(AxB) in Abhängigkeit von |A| und |B| mit folgenden Eigenschaften:

a.)R ist rechtseindeutig

b.)R ist rechtseindeutig aber nicht linkstotal

c.)R ist linkstotal oder nicht rechtseindeutig

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
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Studiosus314

Studiosus314 aktiv_icon

10:50 Uhr, 26.10.2019

Antworten
Eine Idee zu a.)

Sei |A|=a und |B|=b. Rechtseindeutig bedeutet, dass jedes Element in B
höchstens einmal getroffen werden darf.
Nun kann jede mögliche Teilmenge von B Bild einer Relation sein. Da gibt es
erstmal 2b verschiedene Teilmengen.
Und jede davon hat irgendwo zwischen 0 und b Elemente.

Weine ich eine dieser Teilmengen herausgreife, etwa eine mit k Elementen.dann gibt es gerade (b über k) verschiedene.
Die k Elemente einer solchen Teilmenge haben irgendwo in A ihre Urbilder.
Weil keine Linkseindeutigkeit gefordert ist, kann jedes der k Bildelemente
a verschiedene Urbilder haben.
Da gibt es für jede k-elementige Bildmenge also ka verschiedene
Möglichkeiten, sprich ka Relationen, welche genau diese Bildmenge rechtseindeutig
treffen.

Das liefert für alle (b über k) k-elementigen Bildmengen insgesamt ka(b
über k) Relationen.
Die Gesamtzahl der Relationen ist dann die Summe dieses Ausdrucks über alle
möglichen k, also von 0 bis b.

für b.)
Seien alle Relation auf AXB gegeben, wobei A und B endliche Mengen sind mit |A|=a und |B|=b.

Dann sind alle Relationen linkstotal, bei denen jedes Element aus A in mindestens einem Paar vorkommt, aber egal in wievielen sonst noch.

Wenn man jetzt ein beliebiges Element x aus A nimmt, dann kann es maximal mit b Elementen aus B verknüpft sein. Wenn dann alle Paare mit x als erster Komponente betrachtet werden, dann können die Elemente aus jeder beliebigen Teilmenge von B außer der leeren Menge die zweiten Komponenten dazu bilden. Dafür gibt es (2b)-1 Möglichkeiten (Eins weniger als die Anzahl der Teilmengen von B).

Das sollte für jedes Element von A gelten. Für x1 gibt es (2b)-1 verschiedene Möglichkeiten, es mit Partnern zu versorgen, für x2 auch, usw. für alle a Elemente aus A. Als Gesamtzahl hat man demnach ((2b)-1)a Möglichkeiten.

Was meint ihr? Und was ist mit c.)?
Antwort
ermanus

ermanus aktiv_icon

11:49 Uhr, 26.10.2019

Antworten
Hallo,
zu a) rechtseindeutig heißt ja, dass zu jedem Element aus A maximal ein
Element aus B zugeordnet wird. Es gibt zu jedem k=0,,a je ak
Teilmengen mit k Elementen. Jedem dieser k Elemente kann jedes Element aus
B zugeordnet werden, was akbk Relationen mit k
Elementen ergibt, aufsummert über alle k bekomme ich so
k=0aakbk=(1+b)a (ohne Gewähr ;-)).
Gruß ermanus