平成27年度秋期 応用情報技術者試験 午前 問2

分野:基礎理論(2進数・論理・集合・確率統計・情報理論・AI/機械学習の理論・オートマトン・形式言語・計算量)|実際に出題されたIPA過去問題

集合A,B,Cに対して A∪B∪C の補集合が空集合であるとき,包含関係として適切なものはどれか。ここで,∪は和集合を,∩は積集合を,Xの上線はXの補集合を,また,X⊆YはXがYの部分集合であることを表す。

  1.  (A∩B)⊆C
  2.  (A∩Bの補集合)⊆C
  3.  (Aの補集合∩B)⊆C
  4.  (Aの補集合∩Bの補集合)⊆C
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正解:エ

AI解説

A∪B∪Cの補集合が空集合ということは、A∪B∪Cが全体集合に等しい、すなわちどの要素もA・B・Cの少なくとも一つに属する。よってAにもBにも属さない要素は必ずCに属する。ド・モルガンの法則より「Aの補集合∩Bの補集合=(A∪B)の補集合」であり、これがCの部分集合になるのでエが正しい。 ア: A∩B(AとBの共通部分)がCに含まれる保証はない。共通部分はCの外にあってもA∪B∪C=全体は成り立つ。 イ: A∩Bの補集合はA∪B∪Cの外側の要素も含み得る広い集合であり、Cに含まれるとは限らない。 ウ: Aの補集合∩B(Bのみに属する部分)はB⊆A∪B∪Cを満たすだけでよく、Cに含まれる必要はない。 エ: 正解。AにもBにも属さない要素(=(A∪B)の補集合)は、全体がA∪B∪Cで覆われている以上、必ずCに属する。 💡 「和集合の補集合=各補集合の積集合」というド・モルガンの法則を機械的に適用する。ベン図を描き、A・B・Cで全体が覆われている図から「AとBの外側はC内」と視覚的に確認するのも早い。

出典:平成27年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問2 / 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)
※Web掲載用に表記を一部変更しています。著作権はIPAに帰属します。
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