50人の人にAとBの2問のクイズを出題した。Aを正解した人は27人、Bを正解した人は13人、AとBの両方を正解した人は4人である。AとBの少なくとも一方を正解した人は何人か求めよ。

離散数学集合包除原理倍数整数の性質
2025/4/25
はい、承知いたしました。問題文に書かれている問題を解いていきます。
**2.の問題**

1. 問題の内容

50人の人にAとBの2問のクイズを出題した。Aを正解した人は27人、Bを正解した人は13人、AとBの両方を正解した人は4人である。AとBの少なくとも一方を正解した人は何人か求めよ。

2. 解き方の手順

Aを正解した人の集合をA、Bを正解した人の集合をBとする。
問題文より、
n(A)=27n(A) = 27
n(B)=13n(B) = 13
n(AB)=4n(A \cap B) = 4
AとBの少なくとも一方を正解した人の数n(AB)n(A \cup B)は、包除原理より、
n(AB)=n(A)+n(B)n(AB)n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B)
である。
与えられた値を代入すると、
n(AB)=27+134=36n(A \cup B) = 27 + 13 - 4 = 36

3. 最終的な答え

36人
**3.の問題**

1. 問題の内容

全体集合をUとする。n(U)=50n(U) = 50, n(AB)=42n(A \cup B) = 42, n(ABc)=15n(A \cap B^c) = 15, n(AB)=3n(A \cap B) = 3であるとき、次の集合の要素の個数を求めよ。
(1) ABA \cap B
(2) AcBA^c \cap B
(3) AA

2. 解き方の手順

(1) ABA \cap B
問題文よりn(AB)=3n(A \cap B) = 3
(2) AcBA^c \cap B
n(AB)=n(A)+n(B)n(AB)n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B)より、
n(A)+n(B)=n(AB)+n(AB)=42+3=45n(A) + n(B) = n(A \cup B) + n(A \cap B) = 42 + 3 = 45
また、n(A)=n(ABc)+n(AB)=15+3=18n(A) = n(A \cap B^c) + n(A \cap B) = 15 + 3 = 18
したがって、n(B)=45n(A)=4518=27n(B) = 45 - n(A) = 45 - 18 = 27
B=(AcB)(AB)B = (A^c \cap B) \cup (A \cap B)であり、(AcB)(A^c \cap B)(AB)(A \cap B)は互いに素だから、
n(B)=n(AcB)+n(AB)n(B) = n(A^c \cap B) + n(A \cap B)
したがって、n(AcB)=n(B)n(AB)=273=24n(A^c \cap B) = n(B) - n(A \cap B) = 27 - 3 = 24
(3) AA
すでに求めてあるが、n(A)=n(ABc)+n(AB)=15+3=18n(A) = n(A \cap B^c) + n(A \cap B) = 15 + 3 = 18

3. 最終的な答え

(1) 3
(2) 24
(3) 18
**4.の問題**

1. 問題の内容

500以上1000以下の整数のうち、11の倍数であるが3の倍数でない整数は何個あるか。

2. 解き方の手順

500以上1000以下の11の倍数の個数を求める。
500以上で最小の11の倍数は11×46=50611 \times 46 = 506
1000以下で最大の11の倍数は11×90=99011 \times 90 = 990
したがって、500以上1000以下の11の倍数は9046+1=4590 - 46 + 1 = 45個ある。
500以上1000以下の11の倍数であって、かつ3の倍数であるものの個数を求める。
11の倍数でかつ3の倍数であるということは、33の倍数ということである。
500以上で最小の33の倍数は33×16=52833 \times 16 = 528
1000以下で最大の33の倍数は33×30=99033 \times 30 = 990
したがって、500以上1000以下の33の倍数は3016+1=1530 - 16 + 1 = 15個ある。
求める個数は、500以上1000以下の11の倍数の個数から、500以上1000以下の33の倍数の個数を引けばよい。
4515=3045 - 15 = 30

3. 最終的な答え

30個

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