Ver o código fonte de «Elemento maior e menor»

[[Ficheiro:Lattice_of_the_divisors_of_60,_ordered_by_divisibility;_with_divisors_of_30_in_red.svg|miniatura| [[Diagrama de Hasse]] do conxunto <math>P</math> de [[Divisor|divisores]] de 60, parcialmente ordenados pola relación "<math>x</math> divide <math>y</math>". O subconxunto vermello <math>S = \{ 1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30 \}</math> ten un elemento maior, é dicir 30, e un elemento menor, a saber, 1. Estes elementos tamén son [[elemento maximal e minimal]] respectivamente, do subconxunto vermello.]]
En [[matemáticas]], especialmente na [[teoría da orde]], o '''elemento maior'''  dun subconxunto <math>S</math> dun [[conxunto parcialmente ordenado]] (poset) é un elemento de <math>S</math> que é maior que calquera outro elemento de <math>S</math>. O termo '''elemento menor'''  defínese de xeito dual, é dicir, é un elemento de <math>S</math> que é máis pequeno que calquera outro elemento de <math>S.</math>

== Definicións ==
Ao mudar de lado a relación de <math>s</math>  na definición anterior, obtemos a definición dun elemento menor de <math>S</math>. 

: <math>s \leq g</math> para tódolos <math>s \in S.</math>

Sexa <math>(P, \leq)</math> un conxunto preordenado e sexa <math>S \subseteq P.</math> Un elemento maiorante de <math>S \text{ en } (P,\le)</math> é un elemento <math>u</math> tal que <math>u \in P</math> e <math>s \leq u</math> para todo <math>s \in S.</math> Importante, un elemento maiorante de <math>S</math> en <math>P</math> non se require que sexa un elemento de <math>S.</math>

Se <math>(P, \leq)</math> é tamén un conxunto parcialmente ordenado <math>S</math> pode ter como moito un elemento maior e pode ter como moito un elemento menor. 

=== Relación cos elemento maiorantes e minorantes ===
O elemento maior está intimamente relacionado cos [[Elemento maiorante e minorante|elementos maiorantes]].

Sexa <math>(P, \leq)</math> un [[conxunto preordenado]] e sexa <math>S \subseteq P.</math> Un elemento <math>g \in P</math> dise que é 

un elemento maior de <math>S</math> se <math>g \in S</math> tamén satisfai:

Se <math>g \in P</math> daquela <math>g</math> é un elemento maior de <math>S</math> se e só se <math>g</math> é un elemento maiorante de <math>S</math> en <math>(P, \leq)</math> e <math>g \in S.</math> En particular, calquera elemento maior de <math>S</math> é tamén un elemento maiorante de <math>S</math> (en <math>P</math>) mais un elemento maiorante de <math>S</math> en <math>P</math> é un elemento de <math>S</math> se e só se pertence a <math>S.</math>   

Aínda que un conxunto teña algúns elementos maiorantes, pode non ter un elemento maior, como mostra o exemplo dos números reais negativos. Este exemplo tamén demostra que a existencia dun elemento que sexa o menor dos elementos maiorantes (o número 0 neste caso) tampouco non implica a existencia dun elemento maior (neste caso porque o 0 non pertence ao conxunto dos reais negativos).

=== Contraste co elemento maximal e cos máximos locais/absolutos ===
[[Ficheiro:Lattice_of_the_divisibility_of_60_narrow_1,2,3,4.svg|miniatura| Na orde de divisibilidade do debuxo superior, o subconxunto vermello <math>S = \{ 1, 2, 3, 4 \}</math> ten dous elementos máximos, a saber, 3 e 4, ningún dos cales é maior. Ten un elemento minimal, o 1, que tamén é o seu elemento menor.]]
Non se debe confundir un elemento maior dun subconxunto dun conxunto preordenado cun elemento máximal do conxunto, que son elementos que non son estritamente máis pequenos que calquera outro elemento do conxunto.

Sexa <math>(P, \leq)</math> un conxunto preordenado e sexa <math>S \subseteq P.</math> Un elemento <math>m \in S</math> dise que é un 

'''elemento maximal de S''' se se cumpre a seguinte condición:

: sempre que <math>s \in S</math> satisfai <math>m \leq s,</math> entón necesariamente <math>s \leq m.</math>

Se <math>(P, \leq)</math>  é un [[conxunto parcialmente ordenado]] <math>m \in S</math> é un elemento máximal de <math>S</math> se e só se non existe ningún <math>s \in S</math> tal que <math>m \leq s</math> e <math>s \neq m.</math> Un 

elemento maximal  de (P, ≤) defínese como un elemento maximal do subconxunto <math>S := P.</math>

Un conxunto pode ter varios elementos maximais sen ter un elemento maior. Do mesmo xeito que os elementos maiorantes e os elementos maximais, os elementos maiores poden non existir.

Nun [[orde total|conxunto totalmente ordenado]] coinciden o elemento maximal e o elemento maior; e tamén se di '''máximo'''; no caso dos valores de función tamén se denomina '''máximo absoluto''', para evitar confusións cun [[Extremos dunha función|máximo local]]. <ref> A noción de "localidade" demanda que o domínio da función sexa, polo menos, un [[espazo topolóxico]].</ref> Os termos duais para elemento minimal son '''mínimo''' e '''mínimo absoluto'''. Xuntos chámanse '''[[Extremos dunha función|extremos absolutos]]'''. 

; Papel da incomparabilidade na distinción dos elementos maiores e máximais.

Unha das diferenzas máis importantes entre un elemento maior <math>g</math> e un elemento maximal <math>m</math> dun conxunto preordenado <math>(P, \leq)</math> ten que ver cos elementos cos que se pode comparar. Dous elementos <math>x, y \in P</math> dise que son comparables se <math>x \leq y</math> ou <math>y \leq x</math>; chámanse incomparables se non son comparables. Como as preordes  son [[Relación reflexiva|reflexivas]] (o que significa que <math>x \leq x</math> é certo para todos os elementos <math>x</math>), cada elemento <math>x</math> sempre é comparable consigo mesma. En consecuencia, os únicos pares de elementos que posiblemente poderían ser incomparables son pares distintos. En xeral, porén, os conxuntos preordenados (e mesmo os conxuntos parcialmente ordenados dirixidos) poden ter elementos incomparables.

Por definición, un elemento <math>g \in P</math> é un elemento maior de <math>(P, \leq)</math> se <math>s \leq g,</math> para cada <math>s \in P</math>; polo que pola súa propia definición, un elemento maior de <math>(P, \leq)</math> debe, en particular, ser comparable a todos os elementos en <math>P.</math> Isto non se require para os elementos maximais. Os elementos maximais de <math>(P, \leq)</math> non están obrigados a ser comparables con todos os elementos de <math>P.</math> Isto débese a que, a diferenza da definición de "elemento maior", a definición de "elemento maximal" inclúe unha condición "se" importante. A condición da definición para que <math>m \in P</math> sexa un elemento maximal de <math>(P, \leq)</math> pódese reformular como:

: Para todo <math>s \in P,</math> '''SE''' <math>m \leq s</math> (así ignoramos os elementos que son incomparables a <math>m</math>) entón <math>s \leq m.</math>

; Exemplo onde todos os elementos son maximal mais ningún é maior

Supoñamos que <math>S</math> é un conxunto que conténpolomenos dous (distintos) elementos e definir unha orde parcial <math>\,\leq\,</math> en <math>S</math> declarando que <math>i \leq j</math> se e só se <math>i = j.</math> 
Se <math>i \neq j</math> pertence a <math>S</math> entón nin  <math>i \leq j</math> nin <math>j \leq i</math> cúmprese, o que mostra que todos os pares de elementos distintos (é dicir, non iguais) en <math>S</math> son incomparables. 
En consecuencia, <math>(S, \leq)</math> non pode ter un elemento maior (porque un elemento maior de <math>S</math> en particular, tería que ser comparable a todo elemento de <math>S</math> mais <math>S</math> non ten tal elemento). 
Aínda así, todo elemento <math>m \in S</math> é un elemento maximal de <math>(S, \leq)</math> porque hai exactamente un elemento en <math>S</math> que cumpre ambas as características, é comparable a <math>m</math> e é <math>\geq m,</math> sendo ese elemento o propio <math>m</math> (que, por suposto, é <math>\leq m</math>).<ref group="note" >Naturalmente, neste exemplo en particular, só existe un elemento en <math>S</math> que é comparable a <math>m,</math> polo que é necesariamente <math>m</math> propio, por tanto a segunda condición "e <math>\geq m,</math>" é  redundante.</ref>

En contraste, se un conxunto preordenado <math>(P, \leq)</math> ten un elemento maior <math>g</math> entón <math>g</math> será necesariamente un elemento máximo de <math>(P, \leq)</math> e, ademais, como consecuencia de que o maior elemento <math>g</math> é comparable a todo elemento de <math>P,</math> se <math>(P, \leq)</math> tamén está parcialmente ordenado entón é posible concluír que <math>g</math> é o único elemento maximal de <math>(P, \leq).</math> 
Con todo, a conclusión de unicidade xa non está garantida se o conxunto preordenado <math>(P, \leq)</math> tampouco non é parcialmente ordenado. 
Por exemplo, supoñamos que <math>R</math> é un conxunto non baleiro e definimos unha preorden <math>\,\leq\,</math> en <math>R</math> declarando que <math>i \leq j</math> sempre se cumpre para todos os <math>i, j \in R.</math> O conxunto dirixido preordenado <math>(R, \leq)</math> está parcialmente ordenado se e só se <math>R</math> ten exactamente un elemento. Todos os pares de elementos de <math>R</math> son comparables e todo elemento de <math>R</math> é un elemento maior (e, polo tanto, tamén un elemento maximal) de <math>(R, \leq).</math> En particular, se <math>R</math> ten polo menos dous elementos daquela <math>(R, \leq)</math> ten varios  elementos maiores distintos.

== Propiedades ==

===Condicións suficientes===

* Unha [[orde total|cadea]] finita sempre ten un elemento maior e un elemento menor.

===Superior (top) e inferior (bottom) (nomenclatura a maiores en inglés)===
Os elementos menor e maior de todo conxunto parcialmente ordenado xoga un papel especial e tamén se chama '''inferior''' (⊥) e '''superior''' (⊤), ou '''cero''' (0) e '''un''' (1), respectivamente.
Se ambos os dous existen, o poset chámase un '''poset limitado'''.
A notación de 0 e 1 úsase preferiblemente cando o conxunto é unha [[Retícula complementada|retícula complementada]].
A existencia de elementos menores e maiores é unha [[Completitude (teoría da orde)|propiedade especial de completitude]] dunha orde parcial.

Máis información introdutoria pódese ver na [[Galipedia]] na  [[teoría da orde]].

== Exemplos ==
[[Ficheiro:KeinVerband.svg|miniatura|[[Diagrama de Hasse]] do segundo exemplo.]]

* O subconxunto de [[Número enteiro|enteiros]] non ten elemento maiorante no conxunto <math>\mathbb{R}</math> de [[Número real|números reais]].
* Sexa a relación <math>\,\leq\,</math> en <math>\{ a, b, c, d \}</math> dada por <math>a \leq c,</math> <math>a \leq d,</math> <math>b \leq c,</math> <math>b \leq d.</math> O conxunto <math>\{ a, b \}</math> ten elementos maiorantes <math>c</math> e <math>d,</math> mais non ten un un elemento minorante que sexa menor, nin ten  elemento maior (ver imaxe).
* Nos [[Número racional|números racionais]], o conxunto de números co seu cadrado menor que 2 ten elemento maiorante mais ningún elemento maior e ningún elemento menor dos elementos maiorantes.
* En <math>\mathbb{R},</math> o conxunto de números menores que 1 ten un elemento maiorante mínimo, a saber 1, mais ningún elemento maior.
* En <math>\mathbb{R},</math> o conxunto de números menores ou iguais a 1 ten un elemento maior, a saber 1, que tamén é o seu elemento maiorante máis baixo.
* En <math>\mathbb{R}^2</math> coa orde do produto, o conxunto de pares <math>(x, y)</math> con <math>0 < x < 1</math> non ten elemento maiorante.
* En <math>\mathbb{R}^2</math> coa [[orde lexicográfica]], este conxunto ten elementos maiorantes, por exemplo, <math>(1, 0).</math> Non ten un elemento maiorante que sexa o menor.


==Notas==
{{reflist|30em}} 

{{Reflist|group=note}}
== Véxase tamén ==
=== Bibliografía ===
* {{cita libro | last1=Davey | first1=B. A. | last2=Priestley | first2=H. A. | year = 2002 | title = Introduction to Lattices and Order |title-link= Introduction to Lattices and Order | edition = 2nd | publisher = [[Cambridge University Press]] | isbn = 978-0-521-78451-1}}
== outros artigos ==
* [[Ínfimo e supremo]]
* [[Supremo esencial e ínfimo esencial]]
* [[Elemento maximal e minimal]]
* [[Límite superior e límite inferior]]
* [[Elemento maiorante e minorante]]
{{Control de autoridades}}

[[Categoría:Teoría de conxuntos]]
[[Categoría:Teoría da orde]]