Кіріспе
Басқа элементтен кіші емес элемент. Математикада, әсіресе реттік теорияда, алдын ала реттелген жиынның максималды элементі – бұл жиынның басқа ешқандай элементінен үлкен емес элементі. Алдын ала реттелген жиынның минималды элементі – бұл жиынның басқа ешқандай элементінен кіші емес элементі, және осы екі ұғым бір-біріне қарама-қарсы анықталады. Максималды және минималды элементтер ұғымдары, сәйкесінше, ең үлкен және ең кіші элементтер ұғымдарынан (максимум және минимум деп те аталады) әлсіз. Алдын ала реттелген жиынның максимумы – бұл жиынның басқа ешқандай элементінен үлкен немесе оған тең элементі, ал минимумы да сол сияқты екілік түрде анықталады. Ішінара реттелген жиынның ерекше жағдайында, максимумдар мен минимумдардың тек біреуі ғана болуы мүмкін, бірақ бірнеше максималды немесе минималды элементтер болуы мүмкін. Егер жиын толық реттелген болса, онда максималды элемент пен максимум, сондай-ақ минималды элемент пен минимум ұғымдары сәйкес келеді. Мысалы, берілген жинақта {d, o} – минималды элемент, себебі ол жинақтағы ешқандай жиынтықты қамтымайды, ал {g, o, a, d} – максималды элемент, себебі оны қамтитын жинақ жоқ, {d, o, g} – екеуі де емес, ал {o, a, f} – екіұшты, яғни минималды да, максималды да. Керісінше, жинақта максимум да, минимум да жоқ. Зорн леммасы былай гласит: әрбір толық реттелген ішкі жиыны жоғарғы шекараға ие болған әрбір ішінара реттелген жиын кем дегенде бір максималды элементке ие. Бұл лемма жақсы реттелу теоремасымен және таңдау аксиомасымен эквивалентті және Хан–Банах теоремасы, Киршбраун теоремасы, Тихонов теоремасы, әрбір векторлық кеңістік үшін Гамель негізінің және әрбір өріс үшін алгебралық жабылудың болуы сияқты басқа математикалық салалардағы маңызды нәтижелерді білдіреді.
In mathematics, especially in order theory, a maximal element of a subset of some preordered set is an element of that is not smaller than any other element in A minimal element of a subset of some preordered set is defined dually as an element of that is not greater than any other element in
The notions of maximal and minimal elements are weaker than those of greatest element and least element which are also known, respectively, as maximum and minimum. The maximum of a subset of a preordered set is an element of which is greater than or equal to any other element of and the minimum of is again defined dually. In the particular case of a partially ordered set, while there can be at most one maximum and at most one minimum there may be multiple maximal or minimal elements. Specializing further to totally ordered sets, the notions of maximal element and maximum coincide, and the notions of minimal element and minimum coincide. As an example, in the collection
ordered by containment, the element {d, o} is minimal as it contains no sets in the collection, the element {g, o, a, d} is maximal as there are no sets in the collection which contain it, the element {d, o, g} is neither, and the element {o, a, f} is both minimal and maximal. By contrast, neither a maximum nor a minimum exists for
Zorn's lemma states that every partially ordered set for which every totally ordered subset has an upper bound contains at least one maximal element. This lemma is equivalent to the well ordering theorem and the axiom of choice and implies major results in other mathematical areas like the Hahn–Banach theorem, the Kirszbraun theorem, Tychonoff's theorem, the existence of a Hamel basis for every vector space, and the existence of an algebraic closure for every field.
Бағытталған жиынтықтар
Толық реттелген жиында максималды элемент және ең үлкен элемент түсініктері сәйкес келеді, сондықтан осы екі түсінік талдау сияқты, тек толық реттелгендер қарастырылатын салаларда жиі алмастыра қолданылады. Бұл байқау кез келген ішінара реттелген жиынның толық реттелген ішкі жиындарына ғана емес, сонымен қатар бағытталған жиындар арқылы олардың рет теориялық жалпылануына да қатысты. Бағытталған жиында, элементтердің кез келген жұбында (особылықта, салыстыруға келмейтін элементтер жұбында) жиынның ішінде ортақ жоғарғы шегі болады. Егер бағытталған жиында максималды элемент болса, ол бірден ең үлкен элементі болып табылады, демек, жалғыз максималды элементі. Максималды немесе ең үлкен элементтері жоқ бағытталған жиынға мысалдар 1 және 2-ні қараңыз. Мінезді ұқсас тұжырымдар минималды элементтерге де қатысты. Қосымша кіріспе ақпарат тәртіп теориясы туралы мақалада берілген.
Қасиеттері
Әрбір шекті бос емес жиынның максималды және минималды элементтері болады. Шеңберсіз жиынның олардың ешқайсысы болмауы мүмкін, мысалы, әдеттегі ретпен бүтін сандар жиыны. Жиынның максималды элементтері жиынтығы әрқашан антижелі болып табылады, яғни жиынның екі әртүрлі максималды элементі салыстырылмайды. Бұл минималды элементтерге де қатысты.
Мысалдар
Парето тиімділігінде Парето оптимумы – Парето жақсартуының ішінара тәртібіне қатысты максималды элемент, ал максималды элементтердің жиынтығы Парето шекарасы деп аталады. Шешім қабылдау теориясында, қабылданатын шешім ережесі – үстемдік ережесінің ішінара тәртібіне қатысты максималды элемент. Қазіргі портфель теориясында тәуекел мен кіріс бойынша көбейту тәртібіне қатысты максималды элементтер жиынтығы тиімді шекара деп аталады. Жинақтар теориясында, жиын шекті болады, егер және тек қана әрбір бос емес ішкі жиын отбасы кіріктіру қатынасы бойынша реттелгенде минималды элементке ие болса. Абстракт алгебрада, элементтер жиынының ортақ бөлгіштері бірнеше максималды элементке ие болатын сандық жүйелерге ең үлкен ортақ бөлгіштерді жалпылау үшін максималды ортақ бөлгіш түсінігі қажет. Есептеу геометриясында, нүктелер жинағының максимумдары координаталық үстемдіктің ішінара тәртібіне қатысты максималды болып табылады.