集合$A, B, C$の要素数とその共通部分の要素数が与えられたとき、$n(A \cup B \cup C)$を求める問題です。 与えられた値は以下の通りです。 $n(A) = 40$ $n(B) = 40$ $n(C) = 30$ $n(A \cap B) = 15$ $n(B \cap C) = 10$ $n(C \cap A) = 15$ $n(A \cap B \cap C) = 5$

離散数学集合包除原理集合の要素数
2025/5/25

1. 問題の内容

集合A,B,CA, B, Cの要素数とその共通部分の要素数が与えられたとき、n(ABC)n(A \cup B \cup C)を求める問題です。
与えられた値は以下の通りです。
n(A)=40n(A) = 40
n(B)=40n(B) = 40
n(C)=30n(C) = 30
n(AB)=15n(A \cap B) = 15
n(BC)=10n(B \cap C) = 10
n(CA)=15n(C \cap A) = 15
n(ABC)=5n(A \cap B \cap C) = 5

2. 解き方の手順

包除原理を使ってn(ABC)n(A \cup B \cup C)を計算します。
n(ABC)=n(A)+n(B)+n(C)n(AB)n(BC)n(CA)+n(ABC)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)
与えられた値を代入して計算します。
n(ABC)=40+40+30151015+5n(A \cup B \cup C) = 40 + 40 + 30 - 15 - 10 - 15 + 5
n(ABC)=11040+5n(A \cup B \cup C) = 110 - 40 + 5
n(ABC)=70+5n(A \cup B \cup C) = 70 + 5
n(ABC)=75n(A \cup B \cup C) = 75

3. 最終的な答え

n(ABC)=75n(A \cup B \cup C) = 75

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