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中3です。集合と命題の解き方が分かりませんり

ベストアンサー

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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。

aba \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。


aba \Rightarrow b は「xAx \in A ならば xBx \in B」ということなので、ABA \subset B と同値です。


今回の問題だと、

pq    PQ\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、

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


Q\overline{Q}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。


aba \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、

pq    p または q が成立    PQ=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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