$Z$ の部分集合 $B_1$, $B_2$ がそれぞれ $B_1 = \{ n \in Z \mid n \le 0 \}$ $B_2 = \{ n \in Z \mid n \ge 0 \}$ と定められている。このとき、 $f(B_1) \cap f(B_2) \subset f(B_1 \oplus B_2)$ が成り立つかどうかを判定し、成り立つ場合は○、そうでない場合は×を選択する。 ただし、ここで $f$ がどのような関数なのか、$\oplus$ がどのような演算であるのかが不明なので、問題文に誤りがある可能性があります。 ここでは、$f(x) = x$ と仮定し、$\oplus$ は集合の和集合を表すものとして考えます。

離散数学集合集合演算包含関係写像
2025/4/28

1. 問題の内容

ZZ の部分集合 B1B_1, B2B_2 がそれぞれ
B1={nZn0}B_1 = \{ n \in Z \mid n \le 0 \}
B2={nZn0}B_2 = \{ n \in Z \mid n \ge 0 \}
と定められている。このとき、
f(B1)f(B2)f(B1B2)f(B_1) \cap f(B_2) \subset f(B_1 \oplus B_2)
が成り立つかどうかを判定し、成り立つ場合は○、そうでない場合は×を選択する。
ただし、ここで ff がどのような関数なのか、\oplus がどのような演算であるのかが不明なので、問題文に誤りがある可能性があります。
ここでは、f(x)=xf(x) = x と仮定し、\oplus は集合の和集合を表すものとして考えます。

2. 解き方の手順

まず、B1B_1B2B_2 を具体的に書き下すと、
B1={...,2,1,0}B_1 = \{ ..., -2, -1, 0 \}
B2={0,1,2,...}B_2 = \{ 0, 1, 2, ... \}
となります。
次に、B1B2B_1 \oplus B_2 を計算します。\oplus が集合の和集合を表すと仮定しているので、
B1B2=B1B2={...,2,1,0,1,2,...}=ZB_1 \oplus B_2 = B_1 \cup B_2 = \{ ..., -2, -1, 0, 1, 2, ... \} = Z
となります。
f(x)=xf(x) = x と仮定しているので、
f(B1)=B1={...,2,1,0}f(B_1) = B_1 = \{ ..., -2, -1, 0 \}
f(B2)=B2={0,1,2,...}f(B_2) = B_2 = \{ 0, 1, 2, ... \}
f(B1B2)=f(Z)=Zf(B_1 \oplus B_2) = f(Z) = Z
となります。
したがって、f(B1)f(B2)=B1B2={0}f(B_1) \cap f(B_2) = B_1 \cap B_2 = \{ 0 \} となり、
f(B1)f(B2)={0}Z=f(B1B2)f(B_1) \cap f(B_2) = \{ 0 \} \subset Z = f(B_1 \oplus B_2)
が成り立ちます。

3. 最終的な答え

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