集合 $A = \{1, 2\}$、$B = \{3\}$、$C = \{4, 5\}$ に対して、次の集合を求め、その濃度を求めよ。 (1) $B \times A$ (2) $A \times B \times C$ (3) $(A \times B) \times C$ (4) $A \times (B \times C)$

離散数学集合直積濃度
2025/6/8

1. 問題の内容

集合 A={1,2}A = \{1, 2\}B={3}B = \{3\}C={4,5}C = \{4, 5\} に対して、次の集合を求め、その濃度を求めよ。
(1) B×AB \times A
(2) A×B×CA \times B \times C
(3) (A×B)×C(A \times B) \times C
(4) A×(B×C)A \times (B \times C)

2. 解き方の手順

(1) B×AB \times A
B×A={(x,y)xB,yA}B \times A = \{(x, y) \mid x \in B, y \in A\}
B×A={(3,1),(3,2)}B \times A = \{(3, 1), (3, 2)\}
濃度は B×A=B×A=1×2=2|B \times A| = |B| \times |A| = 1 \times 2 = 2
(2) A×B×CA \times B \times C
A×B×C={(x,y,z)xA,yB,zC}A \times B \times C = \{(x, y, z) \mid x \in A, y \in B, z \in C\}
A×B×C={(1,3,4),(1,3,5),(2,3,4),(2,3,5)}A \times B \times C = \{(1, 3, 4), (1, 3, 5), (2, 3, 4), (2, 3, 5)\}
濃度は A×B×C=A×B×C=2×1×2=4|A \times B \times C| = |A| \times |B| \times |C| = 2 \times 1 \times 2 = 4
(3) (A×B)×C(A \times B) \times C
A×B={(1,3),(2,3)}A \times B = \{(1, 3), (2, 3)\}
(A×B)×C={((1,3),4),((1,3),5),((2,3),4),((2,3),5)}(A \times B) \times C = \{((1, 3), 4), ((1, 3), 5), ((2, 3), 4), ((2, 3), 5)\}
濃度は (A×B)×C=A×B×C=A×B×C=2×1×2=4|(A \times B) \times C| = |A \times B| \times |C| = |A| \times |B| \times |C| = 2 \times 1 \times 2 = 4
(4) A×(B×C)A \times (B \times C)
B×C={(3,4),(3,5)}B \times C = \{(3, 4), (3, 5)\}
A×(B×C)={(1,(3,4)),(1,(3,5)),(2,(3,4)),(2,(3,5))}A \times (B \times C) = \{(1, (3, 4)), (1, (3, 5)), (2, (3, 4)), (2, (3, 5))\}
濃度は A×(B×C)=A×B×C=A×B×C=2×1×2=4|A \times (B \times C)| = |A| \times |B \times C| = |A| \times |B| \times |C| = 2 \times 1 \times 2 = 4

3. 最終的な答え

(1) B×A={(3,1),(3,2)}B \times A = \{(3, 1), (3, 2)\}、濃度は2
(2) A×B×C={(1,3,4),(1,3,5),(2,3,4),(2,3,5)}A \times B \times C = \{(1, 3, 4), (1, 3, 5), (2, 3, 4), (2, 3, 5)\}、濃度は4
(3) (A×B)×C={((1,3),4),((1,3),5),((2,3),4),((2,3),5)}(A \times B) \times C = \{((1, 3), 4), ((1, 3), 5), ((2, 3), 4), ((2, 3), 5)\}、濃度は4
(4) A×(B×C)={(1,(3,4)),(1,(3,5)),(2,(3,4)),(2,(3,5))}A \times (B \times C) = \{(1, (3, 4)), (1, (3, 5)), (2, (3, 4)), (2, (3, 5))\}、濃度は4

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