Autor Tema: Relaciones bien fundadas y elementos minimales.

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02 Enero, 2025, 04:58 am
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franma

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Buenas a todos,

Estoy teniendo problemas al intentar probar la siguiente proposición:
Sea \( U \) una clase equipada con una relación binaria \( R(y,x) \) bien fundada. Entonces toda clase \( C\subseteq U \) no vacía tiene un elemento \( R \)-minimal.

Donde la definición de relación bien fundada es la siguiente:
Sea \( U \) una clase. Se dice que una relación binaria \( R(y,x) \) sobre \( U \) está bien fundada cuando:
  • Para todo \( x\in U \) la clase \( R^{-1}(x) := \{y\in U : R(y,x)\} \) es un conjunto
  • Todo conjunto \( X\subseteq U \) no vacío tiene un elemento \( R \)-minimal, es decir, un elemento \( x\in X \) tal que \( R^{-1}(x)\cap X = \emptyset \)
Me ha dicho un compañero que la prueba es análoga al caso de \( \in \) (cuando trabajamos con AF), pero en ese caso lo primero que hacemos es definir la clausura transitiva \( \text{cl}(x) \). Lo que me esta costando es ver que sería lo análogo en este caso, o sea, sería el conjunto más pequeño que contiene a \( x \) y donde \( R \) es transitiva, ¿no?

Tal vez si definimos (imitando la prueba para \( \in \)) una función \( G \) por recursión como \( G(0)=x \) y luego \( G(n+1) := \bigcup R^{-1}(G(n)) \) y luego llamamos \( \text{cl}_R(x) = \bigcup_{n\in \omega} G(n) \) pero no me sale probar que aquí \( R \) es transitiva.
(Si tomamos \( R= \in \) vemos que \( R^{-1}(a)=a \) para todo \( a \) y nos quedaría \( \text{cl}_R(x)=\text{cl}(x) \))

Cualquier ayuda es bienvenida.

Saludos,
Franco.

02 Enero, 2025, 10:49 pm
Respuesta #1

Carlos Ivorra

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Tal vez si definimos (imitando la prueba para \( \in \)) una función \( G \) por recursión como \( G(0)=x \) y luego \( G(n+1) := \bigcup R^{-1}(G(n)) \) y luego llamamos \( \text{cl}_R(x) = \bigcup_{n\in \omega} G(n) \) pero no me sale probar que aquí \( R \) es transitiva.

No. Tienes que tomar \( G(n+1) := \bigcup\limits_{u\in G(n)}R^{-1}(u) \). Así la concusión es trivial:

Quieres probar que si \( v\in \mbox{cl}_R(x) \) y \( u\in U \) cumple \( u\,R\,v \), entonces \( u\in \mbox{cl}_R(x) \).

Pero tienes que existe un \( n\in\omega \) tal que \( v\in G(n) \), y entonces \( u\in R^{-1}(u)\subset G(n+1)\subset \mbox{cl}_R(x) \).

02 Enero, 2025, 11:14 pm
Respuesta #2

franma

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Muy claro como siempre Carlos :aplauso:.

Una duda más, yo aquí dije:
(...) el conjunto más pequeño que contiene a \( x \) y donde \( R \) es transitiva, ¿no?

¿Esto esta mal? Yo pensé que la propiedad que debíamos verificar era que si \( u,v,t\in \text{cl}_R(x) \) son tales que \( uRv \) y \( vRt \) entonces \( uRt \).
Tal vez confundí relación transitiva con conjunto transitivo... :-[

Saludos,
Franco.

02 Enero, 2025, 11:20 pm
Respuesta #3

Carlos Ivorra

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Una duda más, yo aquí dije:
(...) el conjunto más pequeño que contiene a \( x \) y donde \( R \) es transitiva, ¿no?

No. Es el menor conjunto transitivo respecto de \( R \) que contiene a \( x \).

Un conjunto \( y \) es transitivo respecto de \( R \) si cuando \( v\in y \) y \( u\,R\,v \), entonces \( u\in y \).

¿Esto esta mal? Yo pensé que la propiedad que debíamos verificar era que si \( u,v,t\in \text{cl}_R(x) \) son tales que \( uRv \) y \( vRt \) entonces \( uRt \).

Pero es que eso no tiene por qué pasar. Considera por ejemplo la relación en \( U=\{0, 1, 2\} \) dada por \( R=\{(0, 1),(1,2)\} \).

Esa relación está bien fundada, y \( U \) es transitivo, pero, por mucho que se cumpla \( 0\,R\,1 \) y \( 1\,R\,2 \), si no se cumple \( 0\,R\,2 \), no vas a conseguir que eso pase definas como definas la clausura transitiva.

03 Enero, 2025, 05:02 am
Respuesta #4

franma

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Tienes toda la razón del mundo Carlos, estaba confundido y además lo que estaba pensando no tiene mucho sentido como dices. Todo aclarado :)

Muchas gracias.

Saludos,
Franco.