全体集合S内に異なる部分集合AとBがあるとき,A̅∩B̅に等しいものはどれか。
ここで,A∪BはAとBの和集合,A∩BはAとBの積集合,A̅はSにおけるAの補集合,A-BはAからBを除いた差集合を表す。
正答1
解説
正解は1です。
A̅∩B̅は、Aにも属さず、Bにも属さない要素の集合です。
ド・モルガンの法則により、A̅∩B̅はS−(A∪B)と書き換えられます。
各選択肢がどの集合を表すかを順に確かめます。
【選択肢別解説】
1:○ A̅−Bは、Aに属さない要素から、さらにBに属する要素を除いた集合です。
AにもBにも属さない要素だけが残るので、A̅∩B̅と等しくなります。
2:× A̅∪B̅はA∩Bの補集合なので、もともとA∩Bの要素を含みません。
そこからA∩Bを除いても集合は変わらずA̅∪B̅のままであり、A̅∩B̅とは異なります。
3:× S−AはA̅、S−BはB̅なので、この式はA̅∪B̅(和集合)を表します。
A̅∩B̅(積集合)ではありません。
4:× S−(A∩B)はA∩Bの補集合です。
ド・モルガンの法則によりA̅∪B̅に等しく、A̅∩B̅ではありません。
【ポイント】
ド・モルガンの法則は「A∪Bの補集合はA̅∩B̅」「A∩Bの補集合はA̅∪B̅」の二つです。
迷ったときはベン図を描き、該当する領域を塗って比べると確実です。