集合 $A$ と $B$ が与えられたとき、それらの包含関係を次の選択肢の中から選びます。 * 0: $A \subset B$ * 1: $A \supset B$ * 2: $A = B$ 問題(1)では、$A = \{x | x \geq 2\}$ と $B = \{x | |x+1| \geq 2\}$ の包含関係を求めます。

集合論集合包含関係不等式絶対値
2025/6/6

1. 問題の内容

集合 AABB が与えられたとき、それらの包含関係を次の選択肢の中から選びます。
* 0: ABA \subset B
* 1: ABA \supset B
* 2: A=BA = B
問題(1)では、A={xx2}A = \{x | x \geq 2\}B={xx+12}B = \{x | |x+1| \geq 2\} の包含関係を求めます。

2. 解き方の手順

集合 AA は、xx が 2 以上の実数全体です。
集合 BB は、不等式 x+12|x+1| \geq 2 を満たす xx の集合です。この不等式を解きます。
絶対値記号を外すと、x+12x+1 \geq 2 または x+12x+1 \leq -2 となります。
x+12x+1 \geq 2 のとき、x1x \geq 1
x+12x+1 \leq -2 のとき、x3x \leq -3
したがって、B={xx3 or x1}B = \{x | x \leq -3 \text{ or } x \geq 1\} です。
A={xx2}A = \{x | x \geq 2\} であり、B={xx3 or x1}B = \{x | x \leq -3 \text{ or } x \geq 1\} であるから、ABA \subset B は成り立ちません。なぜなら、x2x \geq 2 であれば、必ず x1x \geq 1 であるため、AA の要素は BB の要素になります。しかし、AA に含まれない BB の要素が存在します。例えば、x=1x=1BB に含まれますが、AA には含まれません。
ABA \supset B も成り立ちません。なぜなら、x3x \leq -3 であれば、x2x \geq 2 ではありません。
A=BA = B も成り立ちません。なぜなら、x=1x=1BB に含まれますが、AA には含まれません。
x2x \geq 2 ならば必ず x1x \geq 1 なので、AA のすべての要素は BB にも含まれます。したがって、ABA \subset B が成り立ちます。
つまり、AABB の真部分集合です。
AA の要素は全てBB に含まれます。
しかし、BB の要素は必ずしも AA に含まれるとは限りません。
したがって、ABA \subset B が成立します。

3. 最終的な答え

0

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