集合 $A = \{1, 2, 4, 8\}$, $B = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8\}$, $C = \{1, 2, 5, 10\}$, $D = \{x | x \text{は10の正の約数}\}$, $P = \{x | x \text{は12以下の自然数}\}$, $Q = \{x | x \text{は12の正の約数}\}$ が与えられている。これらの集合の関係を、記号 $\subset$, $\supset$, $=$ を用いて表す。

離散数学集合部分集合記号
2025/5/12

1. 問題の内容

集合 A={1,2,4,8}A = \{1, 2, 4, 8\}, B={1,2,3,4,5,6,7,8}B = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8\}, C={1,2,5,10}C = \{1, 2, 5, 10\}, D={xxは10の正の約数}D = \{x | x \text{は10の正の約数}\}, P={xxは12以下の自然数}P = \{x | x \text{は12以下の自然数}\}, Q={xxは12の正の約数}Q = \{x | x \text{は12の正の約数}\} が与えられている。これらの集合の関係を、記号 \subset, \supset, == を用いて表す。

2. 解き方の手順

まず、集合 DDPPQQ を具体的に書き下す。
D={1,2,5,10}D = \{1, 2, 5, 10\}
P={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}P = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12\}
Q={1,2,3,4,6,12}Q = \{1, 2, 3, 4, 6, 12\}
次に、各集合の関係を比較する。
* A={1,2,4,8}A = \{1, 2, 4, 8\}B={1,2,3,4,5,6,7,8}B = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8\} について、ABA \subset B (AはBの部分集合)
* A={1,2,4,8}A = \{1, 2, 4, 8\}C={1,2,5,10}C = \{1, 2, 5, 10\} について、共通要素は 1122 なので、どちらも他方の部分集合ではない。
* A={1,2,4,8}A = \{1, 2, 4, 8\}D={1,2,5,10}D = \{1, 2, 5, 10\} について、共通要素は 1122 なので、どちらも他方の部分集合ではない。
* A={1,2,4,8}A = \{1, 2, 4, 8\}P={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}P = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12\} について、APA \subset P
* A={1,2,4,8}A = \{1, 2, 4, 8\}Q={1,2,3,4,6,12}Q = \{1, 2, 3, 4, 6, 12\} について、共通要素は 11, 22, 44 なので、どちらも他方の部分集合ではない。
* B={1,2,3,4,5,6,7,8}B = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8\}C={1,2,5,10}C = \{1, 2, 5, 10\} について、共通要素は 112255 なので、どちらも他方の部分集合ではない。
* B={1,2,3,4,5,6,7,8}B = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8\}D={1,2,5,10}D = \{1, 2, 5, 10\} について、共通要素は 11, 22, 55 なので、どちらも他方の部分集合ではない。
* B={1,2,3,4,5,6,7,8}B = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8\}P={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}P = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12\} について、BPB \subset P
* B={1,2,3,4,5,6,7,8}B = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8\}Q={1,2,3,4,6,12}Q = \{1, 2, 3, 4, 6, 12\} について、共通要素は 11, 22, 33, 44, 66 なので、どちらも他方の部分集合ではない。
* C={1,2,5,10}C = \{1, 2, 5, 10\}D={1,2,5,10}D = \{1, 2, 5, 10\} について、C=DC = D
* C={1,2,5,10}C = \{1, 2, 5, 10\}P={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}P = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12\} について、CPC \subset P
* C={1,2,5,10}C = \{1, 2, 5, 10\}Q={1,2,3,4,6,12}Q = \{1, 2, 3, 4, 6, 12\} について、共通要素は 1122 なので、どちらも他方の部分集合ではない。
* D={1,2,5,10}D = \{1, 2, 5, 10\}P={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}P = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12\} について、DPD \subset P
* D={1,2,5,10}D = \{1, 2, 5, 10\}Q={1,2,3,4,6,12}Q = \{1, 2, 3, 4, 6, 12\} について、共通要素は 1122 なので、どちらも他方の部分集合ではない。
* P={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}P = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12\}Q={1,2,3,4,6,12}Q = \{1, 2, 3, 4, 6, 12\} について、QPQ \subset P つまり PQP \supset Q

3. 最終的な答え

ABA \subset B
C=DC = D
APA \subset P
BPB \subset P
CPC \subset P
DPD \subset P
QPQ \subset P つまり PQP \supset Q

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