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Lösung für Aufgabe 4.2.10

  1. Auf der Menge $\Z$ der ganzen Zahlen betrachten wir die Relation \[x\equiv y\ :\Leftrightarrow x-y \text{ gerade}.\] Zeigen Sie, dass es sich dabei um eine Äquivalenzrelation handelt.
  2. Ersetzen Sie in 1. "gerade" durch "ungerade". Handelt es sich nach wie vor um eine Äquivalenzrelation?
  3. Finden Sie weitere Beispiele für Äquivalenzrelationen.
  4. Bei einer Versuchsreihe werden 2 Messergebnisse als gleich betrachtet, wenn sie sich um weniger als $10^{-22}m$ unterscheiden. Definiert dieser Gleichheitsbegriff eine Äquivalenzrelation?



  1. Wir zeigen alle Eigenschaften:
    • Reflexivität: Für $m\in\Z$ ist $m-m=0$ gerade, also $m\equiv m$.
    • Symmetrie: Gilt für $m,n\in\Z$, dass $m\equiv n$, dann ist $m-n=:k$ gerade. In diesem Fall ist auch $n-m=-k$ gerade, und daher gilt $n\equiv m$.
    • Transitivität: Seien $k,m,n\in\Z$ mit $k\equiv m$ und $m\equiv n$. Dann ist $k-n=(k-m)+(m-n)$ als Summe der beiden geraden Zahlen $k-m$ und $m-n$ gerade. Also gilt $k\equiv n$.
  2. Nein, da diese Relation nicht einmal reflexiv ist. Auch die Transitivität ist verletzt.
  3. Auf $\Z$ seien zwei Zahlen äquivalent, wenn sie dasselbe Vorzeichen haben.
  4. Nein. Die entstehende Relation ist nicht transitiv. Es gelten $0\sim 7\cdot10^{-23}$, $7\cdot10^{-23}\sim 1.4\cdot10^{-22}$ aber nicht $0\sim 1.4\cdot10^{-22}.