代数学

反射律の誤った導出

(a) 次の推論の間違いを指摘せよ。

対称律と推移律から、次のようにして反射律を導く事が出来る。
すなわち、集合 S における関係 が対称律と推移律を満たすとする。
このとき、x,yS に対して、xy とすると、対称律より、yx が成り立つ。
次に、推移律より xx が成り立つことが言える。

(b) 整数全体の集合 Z の関係で対称律と推移律は満たすが反射律は満たさないものを1つ挙げよ。

(a)
全ての xS に対して xy となる yS が存在するとは限らない。

(b)
整数 x,yZ に対して、x,y がともに2の倍数の場合に
xy
なる関係を満たすとする。

このとき、明らかに、対称律 xy ならば yx を満たす。
また、推移律 xy かつ yz ならば、xz も満たす。

しかし、x が奇数のとき、xx とはならないので、反射律は満たさない。