40以下の自然数の中で、3の倍数の集合をA、4の倍数の集合をBとするとき、$n(A \cup B)$、つまりAとBの和集合の要素の個数を求めます。

算数集合倍数和集合要素の個数
2025/7/1

1. 問題の内容

40以下の自然数の中で、3の倍数の集合をA、4の倍数の集合をBとするとき、n(AB)n(A \cup B)、つまりAとBの和集合の要素の個数を求めます。

2. 解き方の手順

和集合の要素の個数を求めるには、以下の公式を利用します。
n(AB)=n(A)+n(B)n(AB)n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B)
まず、n(A)n(A)(3の倍数の個数)を求めます。
40以下の3の倍数は、3, 6, 9, ..., 39です。これは3×1,3×2,...,3×133 \times 1, 3 \times 2, ..., 3 \times 13なので、n(A)=13n(A) = 13です。
次に、n(B)n(B)(4の倍数の個数)を求めます。
40以下の4の倍数は、4, 8, 12, ..., 40です。これは4×1,4×2,...,4×104 \times 1, 4 \times 2, ..., 4 \times 10なので、n(B)=10n(B) = 10です。
次に、n(AB)n(A \cap B)(3の倍数かつ4の倍数の個数)を求めます。つまり、12の倍数の個数です。
40以下の12の倍数は、12, 24, 36です。これは12×1,12×2,12×312 \times 1, 12 \times 2, 12 \times 3なので、n(AB)=3n(A \cap B) = 3です。
これらの値を公式に代入します。
n(AB)=13+103=20n(A \cup B) = 13 + 10 - 3 = 20

3. 最終的な答え

20