令和4年度春期 応用情報技術者試験 午前 問2
全体集合S内に異なる部分集合AとBがあるとき,Ā∩B̄に等しいものはどれか。ここで,A∪BはAとBの和集合,A∩BはAとBの積集合,ĀはSにおけるAの補集合,A-BはAからBを除いた差集合を表す。
- ア Ā-B
- イ (Ā∪B̄)-(A∩B)
- ウ (S-A)∪(S-B)
- エ S-(A∩B)
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正解:ア
AI解説
ド・モルガンの法則より、Ā∩B̄(Aの補集合とBの補集合の積集合)は「AにもBにも属さない要素の集合」であり、これはĀ(Aの補集合)からBに属する要素を除いたĀ-Bと等しい。よってアが正解となる。 ア: 正しい。Ā∩B̄は「Aに属さず、かつBにも属さない要素」の集合であり、これはĀからBの要素を除いたĀ-Bと一致する。 イ: (Ā∪B̄)-(A∩B)はド・モルガンの法則によりĀ∪B̄=S-(A∩B)であるため、結果としてS-(A∩B)と等しくなり、Ā∩B̄(積集合)ではなくĀ∪B̄(和集合)に相当する式で、目的の集合とは異なる。 ウ: (S-A)∪(S-B)はĀ∪B̄に等しく、ド・モルガンの法則によりS-(A∩B)と等しい。これはAとBの少なくとも一方に属さない要素の集合(和集合)であり、Ā∩B̄(積集合)とは異なる。 エ: S-(A∩B)はĀ∪B̄に等しく、AとBの両方に属する要素以外の集合(和集合)であり、Ā∩B̄(AにもBにも属さない要素の集合)とは異なる。 💡 ド・モルガンの法則「Ā∩B̄=Ā∪B̄の補集合ではなく、(A∪B)の補集合に等しい」を図(ベン図)で描いて確認すると、選択肢イ・ウ・エがいずれもĀ∪B̄(に相当する式)であることが視覚的に分かる。
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