全体集合 $U = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7\}$ が与えられています。部分集合 $A$ と $B$ について、$A \cap B = \{1, 2\}$, $\overline{A} \cap B = \{4, 7\}$, $\overline{A} \cap \overline{B} = \{3\}$ であるとき、$A$, $B$, $A \cup \overline{B}$ を求める問題です。

離散数学集合集合演算ベン図
2025/5/7

1. 問題の内容

全体集合 U={1,2,3,4,5,6,7}U = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7\} が与えられています。部分集合 AABB について、AB={1,2}A \cap B = \{1, 2\}, AB={4,7}\overline{A} \cap B = \{4, 7\}, AB={3}\overline{A} \cap \overline{B} = \{3\} であるとき、AA, BB, ABA \cup \overline{B} を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた条件を整理します。
* AB={1,2}A \cap B = \{1, 2\} は、1122AABB の両方に属することを意味します。
* AB={4,7}\overline{A} \cap B = \{4, 7\} は、4477AA に属さず、BB に属することを意味します。
* AB={3}\overline{A} \cap \overline{B} = \{3\} は、33AA にも BB にも属さないことを意味します。
次に、集合 AABB を求めます。
* AA に属する要素は、ABA \cap B の要素と、BB に属さない AA の要素です。UUから{3,4,7}\{3, 4, 7\} を除いた {1,2,5,6}\{1,2,5,6\} からAB={1,2}A \cap B = \{1, 2\}を除いた {5,6}\{5,6\}AB={1,2}A \cap B = \{1, 2\}に加えることで、AA{1,2,5,6}\{1, 2, 5, 6\}となります。
* BB に属する要素は、ABA \cap B の要素と、AB\overline{A} \cap B の要素です。したがって、B={1,2,4,7}B = \{1, 2, 4, 7\} となります。
最後に、ABA \cup \overline{B} を求めます。
まず、B\overline{B} を求めます。B\overline{B}UU から BB の要素 {1,2,4,7}\{1, 2, 4, 7\} を除いた集合なので、B={3,5,6}\overline{B} = \{3, 5, 6\} となります。
したがって、AB={1,2,5,6}{3,5,6}={1,2,3,5,6}A \cup \overline{B} = \{1, 2, 5, 6\} \cup \{3, 5, 6\} = \{1, 2, 3, 5, 6\} となります。

3. 最終的な答え

A={1,2,5,6}A = \{1, 2, 5, 6\}
B={1,2,4,7}B = \{1, 2, 4, 7\}
AB={1,2,3,5,6}A \cup \overline{B} = \{1, 2, 3, 5, 6\}

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