30以下の自然数の中で、3の倍数の集合をA、5の倍数の集合をBとします。 $n(A)=10$ であることが与えられています。以下の値を求めます。 (1) $n(B)$ (2) $n(A \cap B)$ (3) $n(A \cup B)$(重複) (4) $n(A \cup B)$ (5) $n(A \cap B)$(重複)

算数集合倍数集合の要素数包除原理
2025/5/22
はい、承知いたしました。問題を解いていきましょう。

1. 問題の内容

30以下の自然数の中で、3の倍数の集合をA、5の倍数の集合をBとします。
n(A)=10n(A)=10 であることが与えられています。以下の値を求めます。
(1) n(B)n(B)
(2) n(AB)n(A \cap B)
(3) n(AB)n(A \cup B)(重複)
(4) n(AB)n(A \cup B)
(5) n(AB)n(A \cap B)(重複)

2. 解き方の手順

(1) n(B)n(B) を求める。
30以下の5の倍数の個数を数えます。5, 10, 15, 20, 25, 30 の6個です。
したがって、n(B)=6n(B) = 6
(2) n(AB)n(A \cap B) を求める。
ABA \cap B は、3の倍数かつ5の倍数、つまり15の倍数の集合です。
30以下の15の倍数は、15と30 の2個です。
したがって、n(AB)=2n(A \cap B) = 2
(3) n(AB)n(A \cup B) を求める。
ABA \cup B の要素数は、集合Aの要素数と集合Bの要素数を足し合わせ、重複している ABA \cap B の要素数を引くことで求められます。
n(AB)=n(A)+n(B)n(AB)n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B)
n(AB)=10+62=14n(A \cup B) = 10 + 6 - 2 = 14
(4) 設問3と同じ
(5) 設問2と同じ

3. 最終的な答え

(1) n(B)=6n(B) = 6
(2) n(AB)=2n(A \cap B) = 2
(3) n(AB)=14n(A \cup B) = 14
(4) n(AB)=14n(A \cup B) = 14
(5) n(AB)=2n(A \cap B) = 2

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