解決済み

中3です。集合と命題の解き方が分かりませんり

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全体集合 UU に対して、条件 a,ba,b を満たすもの全体の集合をそれぞれ A,BA,B とします。

a⇒ba \Rightarrow b が成り立つとき、集合 AA と集合 BB がどのような関係になっているか考えてみましょう。


a⇒ba \Rightarrow b は「x∈Ax \in A ならば x∈Bx \in B」ということなので、A⊂BA \subset B と同値です。


今回の問題だと、

p‾⇒q  ⟺  P‾⊂Q\overline{p} \Rightarrow q \iff \overline{P} \subset Q

となります。


最初に対偶をとることで、

p‾⇒q  ⟺  q‾⇒p  ⟺  Q‾⊂P\begin{aligned}\overline{p} \Rightarrow q &\iff \overline{q} \Rightarrow p \\&\iff \overline{Q} \subset P\end{aligned}

が成り立ちます。ド・モルガンの法則を考えても良いでしょう。


また、Q‾\overline{Q} が PP の中に入るということなので、P∪Q‾=PP \cup \overline{Q} =P が成り立ちますし、P∪Q=UP \cup Q = U も成り立ちます。


Q‾\overline{Q} が PP の中に入るということは、集合 PP と集合 QQ ですべてを覆うことができるというイメージで良いでしょう。



ここからは余談です。


「a⇒ba \Rightarrow b」の同値な言い換えとして、「a‾\overline{a} または bb」があります。


前提となる aa を満たしていない、または bb を満たしている、と考えれば理解できるでしょうか。

この事実は意外と高校生に知られていませんが、大学受験で役に立つかもしれません。


これを使えば、今回の問題の⑧は一瞬でできて、

p‾⇒q  ⟺  p または q が成立  ⟺  P∪Q=U\begin{aligned}\overline{p} \Rightarrow q &\iff p \text{ または } q \text{ が成立}\\&\iff P \cup Q = U\end{aligned}

となります。

質問者からのお礼コメント

質問者からのお礼コメント

大変助かりましたとてもよく理解できました❤️

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頑張って

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