集合 $A$ が集合 $B$ の部分集合である($A \subset B$)とき、$A \cup \overline{B} = U$ であることを、与えられたベン図を用いて確認する。ここで、$U$ は全体集合、$\overline{B}$ は集合 $B$ の補集合を表す。

離散数学集合ベン図部分集合補集合和集合
2025/4/16

1. 問題の内容

集合 AA が集合 BB の部分集合である(ABA \subset B)とき、AB=UA \cup \overline{B} = U であることを、与えられたベン図を用いて確認する。ここで、UU は全体集合、B\overline{B} は集合 BB の補集合を表す。

2. 解き方の手順

* **ABA \subset B のベン図の確認:** 問題に与えられたベン図は、ABA \subset B の関係を表している。この図では、集合 AA は集合 BB の中に完全に含まれている。
* **B\overline{B} の特定:** 集合 BB の補集合 B\overline{B} は、全体集合 UU の中で BB に含まれない部分である。ベン図では、BB の外側の領域が B\overline{B} に対応する。
* **ABA \cup \overline{B} の特定:** ABA \cup \overline{B} は、集合 AAB\overline{B} の和集合である。これは、AA に含まれる要素と B\overline{B} に含まれる要素すべてを含む集合である。
ベン図を見ると、ABA \subset B なので、全体集合 UUAABB の外側(つまり B\overline{B})の領域で構成されている。ABA \cup \overline{B} を考えると、これは AA の領域と B\overline{B} の領域を合わせたものになるが、AABB の内側にあるので、結果として全体集合 UU 全体になる。

3. 最終的な答え

ABA \subset B のとき、AB=UA \cup \overline{B} = U

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