Para digitar chaves no

tens que digitar uma barra antes. Por exemplo, \{ e \}.
Acho que quisestes escrever isto:

Tens que provar que esta relação é reflexiva, simétrica e transitiva em

.
Sobre representar as partições, façamos o seguinte:
Definamos que

.
A relação

particiona

em três classes de equivalência:
![[1]=\{a\in\mathbb{Z}\mid aR1\}=\mathbb{Z}^*_+=\{a\in\mathbb{Z}\mid a>0\} [1]=\{a\in\mathbb{Z}\mid aR1\}=\mathbb{Z}^*_+=\{a\in\mathbb{Z}\mid a>0\}](/latexrender/pictures/5fba8a6f172f6c0eb0447d392197b125.png)
![[0]=\{a\in\mathbb{Z}\mid aR0\}=\{0\} [0]=\{a\in\mathbb{Z}\mid aR0\}=\{0\}](/latexrender/pictures/4bc86b9b14afeb11c15f14d1b0faff62.png)
![[-1]=\{a\in\mathbb{Z}\mid aR(-1)\}=\mathbb{Z}^*_-=\{a\in\mathbb{Z}\mid a<0\} [-1]=\{a\in\mathbb{Z}\mid aR(-1)\}=\mathbb{Z}^*_-=\{a\in\mathbb{Z}\mid a<0\}](/latexrender/pictures/f35db6dac2f5c89e9f18aac642076ae0.png)
De fato, todos os números positivos são equivalentes pela relação

, pois, para quaisquer números positivos

e

teremos

, ou seja,

.
Do mesmo modo, todos os números negativos são equivalentes.
Além disso, um número positivo e um número negativo não podem ser equivalentes, pois, se

e

, então

.
Por fim, o zero só é equivalente a ele mesmo. De fato, se existir algum

tal que

, então

, absurdo. Por outro lado, como

é uma relação de equivalência (que é o que você terá que provar), pela propriedade reflexiva teremos

, o que se vê imediatamente pela definição de

, pois

.
Abraço!