Reflexive Relation

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Drei reflexive Relationen, als gerichtete Graphen dargestellt

Die Reflexivität einer zweistelligen Relation auf einer Menge ist gegeben, wenn für alle Elemente der Menge gilt, also jedes Element in Relation zu sich selbst steht. Man nennt dann reflexiv.

Eine Relation heißt irreflexiv, wenn die Beziehung für kein Element der Menge gilt, also kein Element in Relation zu sich selbst steht. Es gibt auch Relationen, die weder reflexiv noch irreflexiv sind, wenn die Beziehung für einige Elemente der Menge gilt, doch nicht für alle.

Die Reflexivität ist eine der Voraussetzungen für eine Äquivalenzrelation oder eine Ordnungsrelation; die Irreflexivität ist eine der Voraussetzungen für eine strikte Ordnungsrelation.

Formale Definition

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Ist eine Menge und eine zweistellige Relation auf , dann definiert man (unter Verwendung der Infixnotation):

ist reflexiv :
ist irreflexiv :
  • Die gewöhnliche Gleichheit auf den reellen Zahlen ist reflexiv, da stets gilt. Sie ist darüber hinaus eine Äquivalenzrelation.
  • Die Kleiner-Relation auf den reellen Zahlen ist irreflexiv, da nie gilt. Sie ist darüber hinaus eine strenge Totalordnung. Gleiches gilt für die Relation .
  • Die Ungleichheit auf den reellen Zahlen ist irreflexiv, da nie gilt.

Weder reflexiv noch irreflexiv

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Die folgende Relation auf der Menge der reellen Zahlen ist weder reflexiv noch irreflexiv:

Grund: Für gilt , für gilt .

Darstellung als gerichteter Graph

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Jede beliebige Relation auf einer Menge kann als gerichteter Graph aufgefasst werden (siehe Beispiel im Bild oben). Die Knoten des Graphen sind dabei die Elemente von . Vom Knoten zum Knoten wird genau dann eine gerichtete Kante (ein Pfeil ) gezogen, wenn gilt.

Die Reflexivität von lässt sich im Graphen nun so charakterisieren: Für jeden Knoten gibt es eine Schleife . Entsprechend ist die Irreflexivität dadurch gegeben, dass es für keinen Knoten eine Schleife gibt.

  • Mit Hilfe der identischen Relation (die aus allen Paaren besteht) kann man die Begriffe auch so charakterisieren:
    ist reflexiv
    ist irreflexiv
  • Ist die Relation reflexiv bzw. irreflexiv, dann gilt dies auch für die konverse Relation . Beispiele: die zu konverse Relation ist , die zu konverse ist .
  • Ist die Relation reflexiv, dann ist die komplementäre Relation irreflexiv. Ist irreflexiv, dann ist reflexiv. Dabei ist die komplementäre Relation definiert durch
    .
  • Die Relation auf der leeren Menge ist als einzige Relation sowohl reflexiv als auch irreflexiv.