Q.

Consider the relations R1 and R2 defined as aR1b⇔a2+b2=1 for all a,b∈R and (a,b)R2(c,d)⇔a+d=b+c for all (a,b),(c,d)∈N×N. Then                 [2024]

1 R1 and R2 both are equivalence relations  
2 Only R1 is an equivalence relation  
3 Only R2 is an equivalence relation  
4 Neither R1 nor R2 is an equivalence relation  

Ans.

(3)

  Consider, (x,x)∈R1

  Then, x2+x2≠1 for any x∈R

  ∴    R1 is not reflexive

  Hence, R1 is not an equivalence relation.

  For R2

  (i) Let (x,y)R(x,y)⇒x+y=y+x, which is true for all x,y∈N.

  ∴ R2 is reflexive.

  (ii) Let (x,y)R(z,p)⇒x+p=y+z⇒p+x=z+y

   ⇒z+y=p+x⇒(z,p)R(x,y)

  ∴ R2 is symmetric.

  (iii) Let (a,b)R(c,d)⇒a+d=b+c                ...(i)

         (c,d)R(e,f)⇒c+f=d+e                        ...(ii)

  From (i) and (ii), we have a+d+c+f=b+c+d+e

              a+f=b+e⇒(a,b)R(e,f)

  ∴ R2 is transitive.

  So, R2 is an equivalence relation.