集合 A は 1 以上 50 以下の 4 の倍数の集合であり、集合 B は 1 以上 50 以下の 5 の倍数の集合です。このとき、$n(A \cup B)$ を求める問題です。ここで、$n(A \cup B)$ は、集合 A と集合 B の和集合に含まれる要素の個数を表します。

離散数学集合和集合要素数倍数集合論
2025/4/5

1. 問題の内容

集合 A は 1 以上 50 以下の 4 の倍数の集合であり、集合 B は 1 以上 50 以下の 5 の倍数の集合です。このとき、n(AB)n(A \cup B) を求める問題です。ここで、n(AB)n(A \cup B) は、集合 A と集合 B の和集合に含まれる要素の個数を表します。

2. 解き方の手順

まず、集合 A と集合 B の要素の個数をそれぞれ求めます。
集合 A は 1 以上 50 以下の 4 の倍数なので、4,8,12,...,484, 8, 12, ..., 48 という要素を持ちます。
n(A)n(A) は、50 を 4 で割った商に等しくなります。
n(A)=504=12n(A) = \lfloor\frac{50}{4}\rfloor = 12
次に、集合 B は 1 以上 50 以下の 5 の倍数なので、5,10,15,...,505, 10, 15, ..., 50 という要素を持ちます。
n(B)n(B) は、50 を 5 で割った商に等しくなります。
n(B)=505=10n(B) = \lfloor\frac{50}{5}\rfloor = 10
次に、集合 ABA \cap B の要素の個数を求めます。ABA \cap B は 4 の倍数であり、かつ 5 の倍数である数の集合です。つまり、20 の倍数の集合です。1 以上 50 以下の 20 の倍数は、20,4020, 40 の 2 つです。
n(AB)=5020=2n(A \cap B) = \lfloor\frac{50}{20}\rfloor = 2
最後に、和集合の要素の個数を求める公式を使います。
n(AB)=n(A)+n(B)n(AB)n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B)
n(AB)=12+102=20n(A \cup B) = 12 + 10 - 2 = 20

3. 最終的な答え

n(AB)=20n(A \cup B) = 20

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