問題は、集合に関する基本的な問題です。具体的には、全体集合が与えられたときの部分集合(3の倍数の集合、12の約数の集合)、補集合の計算、2つの集合の共通部分と和集合の計算、そして命題の真偽判定とその反例を求める問題です。

離散数学集合部分集合補集合共通部分和集合命題真偽
2025/7/10

1. 問題の内容

問題は、集合に関する基本的な問題です。具体的には、全体集合が与えられたときの部分集合(3の倍数の集合、12の約数の集合)、補集合の計算、2つの集合の共通部分と和集合の計算、そして命題の真偽判定とその反例を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 全体集合 U={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}U = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10\} のもとで、
* 3の倍数の集合 AA を求めます。A={3,6,9}A = \{3, 6, 9\}
* 12の約数の集合 BB を求めます。B={1,2,3,4,6}B = \{1, 2, 3, 4, 6\}
* AA の補集合 A\overline{A} を求めます。A=UA={1,2,4,5,7,8,10}\overline{A} = U - A = \{1, 2, 4, 5, 7, 8, 10\}
* BB の補集合 B\overline{B} を求めます。B=UB={5,7,8,9,10}\overline{B} = U - B = \{5, 7, 8, 9, 10\}
(2) 次の集合 A,BA, B について、ABA \cap BABA \cup B を求めます。
* A={1,3,5,7,9}A = \{1, 3, 5, 7, 9\}B={2,3,5,7}B = \{2, 3, 5, 7\} のとき、
* AB={3,5,7}A \cap B = \{3, 5, 7\}
* AB={1,2,3,5,7,9}A \cup B = \{1, 2, 3, 5, 7, 9\}
* A={2,4,6,8}A = \{2, 4, 6, 8\}B={3,6,9}B = \{3, 6, 9\} のとき、
* AB={6}A \cap B = \{6\}
* AB={2,3,4,6,8,9}A \cup B = \{2, 3, 4, 6, 8, 9\}
(3) 次の命題が真であるか偽であるかを答え、偽の場合は反例を答えます。
* x=2    3x=6x = -2 \implies 3x = -6 : これは真です。なぜなら、x=2x = -2 のとき、3x=3(2)=63x = 3(-2) = -6 となり、常に成り立ちます。したがって、反例は「なし」です。
* 3x=6    x=23x = -6 \implies x = -2 : これは真です。なぜなら、3x=63x = -6 のとき、x=6/3=2x = -6/3 = -2 となり、常に成り立ちます。したがって、反例は「なし」です。

3. 最終的な答え

(1)
* A={3,6,9}A = \{3, 6, 9\}
* B={1,2,3,4,6}B = \{1, 2, 3, 4, 6\}
* A={1,2,4,5,7,8,10}\overline{A} = \{1, 2, 4, 5, 7, 8, 10\}
* B={5,7,8,9,10}\overline{B} = \{5, 7, 8, 9, 10\}
(2)
* (1) AB={3,5,7}A \cap B = \{3, 5, 7\}
AB={1,2,3,5,7,9}A \cup B = \{1, 2, 3, 5, 7, 9\}
* (2) AB={6}A \cap B = \{6\}
AB={2,3,4,6,8,9}A \cup B = \{2, 3, 4, 6, 8, 9\}
(3)
* x=2    3x=6x = -2 \implies 3x = -6 : 真。反例は「なし」。
* 3x=6    x=23x = -6 \implies x = -2 : 真。反例は「なし」。

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