ある大学の入学者のうち、他のa大学、b大学、c大学を受験した人全体の集合をそれぞれA, B, Cで表す。 $n(A) = 65$, $n(B) = 40$, $n(A \cap B) = 14$, $n(C \cap A) = 11$, $n(B \cup C) = 55$, $n(C \cup A) = 78$, $n(A \cup B \cup C) = 99$ のとき、a大学, b大学, c大学のどれか1大学のみを受験した人は何人か。

1. 問題の内容

ある大学の入学者のうち、他のa大学、b大学、c大学を受験した人全体の集合をそれぞれA, B, Cで表す。

$n(A) = 65$, $n(B) = 40$, $n(A \cap B) = 14$, $n(C \cap A) = 11$, $n(B \cup C) = 55$, $n(C \cup A) = 78$, $n(A \cup B \cup C) = 99$

のとき、a大学, b大学, c大学のどれか1大学のみを受験した人は何人か。

2. 解き方の手順

$n(A \cup B \cup C)$ は、包含と排除の原理により次のように表せる。

$n(A \cup B \cup C) = n(A) + n(B) + n(C) - n(A \cap B) - n(B \cap C) - n(C \cap A) + n(A \cap B \cap C)$

$n(A \cup B \cup C) = 99$, $n(A) = 65$, $n(B) = 40$, $n(A \cap B) = 14$, $n(C \cap A) = 11$ が与えられている。

また、$n(B \cup C) = 55$ より、

$n(B \cup C) = n(B) + n(C) - n(B \cap C)$

$55 = 40 + n(C) - n(B \cap C)$

$n(C) = 15 + n(B \cap C)$

$n(C \cup A) = 78$ より、

$n(C \cup A) = n(C) + n(A) - n(C \cap A)$

$78 = n(C) + 65 - 11$

$n(C) = 78 - 65 + 11 = 24$

$n(C) = 24 = 15 + n(B \cap C)$ より、

$n(B \cap C) = 24 - 15 = 9$

ここで、$n(A \cap B \cap C)$ を $x$ とする。

$99 = 65 + 40 + 24 - 14 - 9 - 11 + x$

$99 = 95 + x$

$x = 4$

よって、$n(A \cap B \cap C) = 4$

a大学のみを受験した人は、$n(A) - n(A \cap B) - n(C \cap A) + n(A \cap B \cap C) = 65 - 14 - 11 + 4 = 44$

b大学のみを受験した人は、$n(B) - n(A \cap B) - n(B \cap C) + n(A \cap B \cap C) = 40 - 14 - 9 + 4 = 21$

c大学のみを受験した人は、$n(C) - n(B \cap C) - n(C \cap A) + n(A \cap B \cap C) = 24 - 9 - 11 + 4 = 8$

a大学, b大学, c大学のどれか1大学のみを受験した人は、$44 + 21 + 8 = 73$

3. 最終的な答え

73人