15以下の自然数全体の集合を $U$ とし、$U$ の部分集合 $A = \{1, 2, 4, 7, 8, 9, 12, 15\}$、$B = \{1, 4, 6, 7, 9\}$ について、$n(U)$ と $n(A \cap B)$ を求めます。

集合論集合要素数共通部分集合の演算
2025/3/13

1. 問題の内容

15以下の自然数全体の集合を UU とし、UU の部分集合 A={1,2,4,7,8,9,12,15}A = \{1, 2, 4, 7, 8, 9, 12, 15\}B={1,4,6,7,9}B = \{1, 4, 6, 7, 9\} について、n(U)n(U)n(AB)n(A \cap B) を求めます。

2. 解き方の手順

(1) n(U)n(U) について:
UU は15以下の自然数全体の集合なので、U={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15}U = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15\} です。
したがって、UU の要素の個数は15個です。
n(U)n(U) は集合 UU の要素の個数を表すので、n(U)=15n(U) = 15 となります。
(2) n(AB)n(A \cap B) について:
ABA \cap B は集合 AA と集合 BB の共通部分を表します。
A={1,2,4,7,8,9,12,15}A = \{1, 2, 4, 7, 8, 9, 12, 15\}
B={1,4,6,7,9}B = \{1, 4, 6, 7, 9\}
AABB の両方に含まれる要素は、1, 4, 7, 9 です。
したがって、AB={1,4,7,9}A \cap B = \{1, 4, 7, 9\} です。
n(AB)n(A \cap B) は集合 ABA \cap B の要素の個数を表すので、n(AB)=4n(A \cap B) = 4 となります。

3. 最終的な答え

(1) n(U)=15n(U) = 15
(2) n(AB)=4n(A \cap B) = 4

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