集合$A$を1以上100以下の9の倍数全体の集合、集合$B$を1以上100以下の11の倍数全体の集合とするとき、$n(A \cup B)$を求めなさい。ここで$n(A \cup B)$は、$A \cup B$の要素の個数を表します。

算数集合集合の要素数倍数包含と排除の原理
2025/8/16

1. 問題の内容

集合AAを1以上100以下の9の倍数全体の集合、集合BBを1以上100以下の11の倍数全体の集合とするとき、n(AB)n(A \cup B)を求めなさい。ここでn(AB)n(A \cup B)は、ABA \cup Bの要素の個数を表します。

2. 解き方の手順

まず、集合AAの要素の個数n(A)n(A)を求めます。1以上100以下の9の倍数は、9, 18, 27, ..., 99です。これは9 × 1, 9 × 2, 9 × 3, ..., 9 × 11なので、9の倍数は11個あります。よって、n(A)=11n(A) = 11です。
次に、集合BBの要素の個数n(B)n(B)を求めます。1以上100以下の11の倍数は、11, 22, 33, ..., 99です。これは11 × 1, 11 × 2, 11 × 3, ..., 11 × 9なので、11の倍数は9個あります。よって、n(B)=9n(B) = 9です。
次に、ABA \cap Bの要素の個数n(AB)n(A \cap B)を求めます。ABA \cap Bは、1以上100以下の9の倍数かつ11の倍数、つまり9と11の公倍数全体の集合です。9と11の最小公倍数は99なので、1以上100以下の9と11の公倍数は99のみです。よって、n(AB)=1n(A \cap B) = 1です。
最後に、集合の要素の個数に関する公式
n(AB)=n(A)+n(B)n(AB)n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B)
を用いて、n(AB)n(A \cup B)を計算します。
n(AB)=11+91=19n(A \cup B) = 11 + 9 - 1 = 19

3. 最終的な答え

19