全体集合 $U = \{n | 1 \leq n \leq 100, n \text{は整数}\}$ があり、その部分集合 $A = \{x | x \text{は9の倍数}\}$ がある。このとき、$n(\overline{A})$ を求めよ。ここで、$\overline{A}$ は $A$ の補集合を表す。

算数集合補集合倍数
2025/4/6

1. 問題の内容

全体集合 U={n1n100,nは整数}U = \{n | 1 \leq n \leq 100, n \text{は整数}\} があり、その部分集合 A={xxは9の倍数}A = \{x | x \text{は9の倍数}\} がある。このとき、n(A)n(\overline{A}) を求めよ。ここで、A\overline{A}AA の補集合を表す。

2. 解き方の手順

まず、n(U)n(U) を求める。UU は 1 から 100 までの整数の集合なので、n(U)=100n(U) = 100 である。
次に、n(A)n(A) を求める。AAUU のうち 9 の倍数である要素の集合なので、19k1001 \leq 9k \leq 100 を満たす整数 kk の個数を数えればよい。
19k1001 \leq 9k \leq 100 より、19k1009\frac{1}{9} \leq k \leq \frac{100}{9} となる。
190.11\frac{1}{9} \approx 0.11 であり、100911.11\frac{100}{9} \approx 11.11 であるから、kk は 1 から 11 までの整数を取りうる。
したがって、n(A)=11n(A) = 11 である。
最後に、n(A)n(\overline{A}) を求める。A\overline{A}UU のうち AA に含まれない要素の集合なので、n(A)=n(U)n(A)n(\overline{A}) = n(U) - n(A) となる。
よって、n(A)=10011=89n(\overline{A}) = 100 - 11 = 89 となる。

3. 最終的な答え

n(A)=89n(\overline{A}) = 89