Часто элементы разных множеств связаны различными отношениями. Отношение является фундаментальным понятием математики, так же, как и понятие множества. Отношение используется для обозначения связи между объектами или понятиями, при этом отношение может быть многоместным.
-местное (
-арное) отношение на множестве
это любое подмножество декартова произведения
.
Обычно отношение в отличие от соответствия, которое обозначается буквой
, обозначается буквой
, но записи аналогичны.
-местное отношение обозначается как
или
. Говорят, что
находятся в отношении
, если
.
Пусть, например, V – множество всех точек плоскости, а L – множество всех прямых этой плоскости. Отношение
«прямые
пересекаются в точке
» – трехместное отношение, определенное на множестве
. Оно является множеством всех троек
, таких, что
пересекаются в точке
.
При
отношение
называется одноместным или унарным и является подмножеством множества
, то есть одноместное отношение – это просто подмножество
. Такие отношения еще называют признаками:
обладает признаком
, если
и
. Свойства одноместных отношений – это свойства подмножеств
, поэтому для случая
термин отношение употребляется редко. Примером унарного отношения является равенство типа
, в быту это самообслуживание.
При
отношение Р называется трехместным или триарным, или тернарным. Примером трехместного отношения является множество троек нападающих в хоккейной команде. Каждый из нападающих находится в этом отношении со всеми теми игроками, с которыми он играет в одной тройке (хотя один нападающий может находиться в отношении и с другими игроками, находящимися на льду, но в составе тройки он связан обязанностями, отличающимися от его отношений с защитниками). Примером трехместного отношения является также арифметическая операция с тремя величинами
.
Наиболее известны отношения при
, которые называются двухместными или бинарными отношениями, отражающими связь между двумя объектами. Для этих отношений, если
находятся в отношении
, это записывается как
или
.
Бинарное отношение
на множестве
– это всякое подмножество декартова произведения
. Обозначается
или
.
Диагональ множества
– отношение
.
Если
не находятся в отношении
, это записывается как
или
.