二つの集合 A と B について,常に成立する関係を記述したものはどれか。ここで,(X∩Y) は,X と Y の共通部分(積集合),(X∪Y) は,X 又は Y の少なくとも一方に属する部分(和集合)を表す。
平成22年度 春期 ITパスポート試験 問69
这道题的解析和你的作答记录。
問 69
错误ア
「非 A 的集合」也就是 A 的补集,其中只包含不属于 A 的元素。而 (A∩B) 的元素全都是属于 A 的元素,因此两者没有任何公共元素。例如 A={1,2}、B={2,3} 时 (A∩B)={2},2 是 A 的元素,所以不会被包含在 A 的补集中,子集关系不成立。只有在 (A∩B) 恰好成为空集时才碰巧成立,不能说是「始终成立」。
- イ
正解 正确答案是 イ 的「(A∩B)是 A 的子集」。交集 (A∩B) 按题干给出的定义就是「A 与 B 的公共部分」,即只把同时属于 A 和 B 的元素收集起来构成的集合。这些元素无一例外也都是 A 的元素,因此 (A∩B) 的元素全部包含在 A 之中。这正是子集的定义本身,所以 (A∩B) ⊆ A 与 A 和 B 的具体内容无关,始终成立。用韦恩图来看,就对应于 A 的圆与 B 的圆重叠的部分必定画在 A 的圆的内侧。另外,当 A 与 B 没有公共元素时 (A∩B) 会成为空集,而空集是任何集合的子集,因此这种情况下该关系同样成立。出于同样的理由,(A∩B) ⊆ B 也始终成立。
错误ウ
包含关系反了。并集 (A∪B) 是把至少属于 A 或 B 之一的元素全部收集起来的最大范围,交集 (A∩B) 则是只含同时属于两者的元素的最小范围,因此始终成立的是 (A∩B) ⊆ (A∪B) 这一方向。若 A={1,2}、B={2,3},则 (A∪B)={1,2,3}、(A∩B)={2},1 和 3 都不在 (A∩B) 中,所以不成立。只有在 A 与 B 完全一致这种特殊情形下才成立。
错误エ
(A∪B) 中也包含只属于 B 的元素,如果这样的元素在 A 之外,它就不会是 A 的子集。若 A={1,2}、B={2,3},则 (A∪B)={1,2,3},其中 3 不属于 A,所以不成立。这只有在 B 是 A 的子集时才成立,并不是对任意的 A 和 B 都始终成立的关系。
- 交集 (A∩B) 是「既属于 A 又属于 B」的元素的集合,范围最窄;并集 (A∪B) 是「至少属于 A 或 B 之一」的元素的集合,范围最宽。始终成立的包含关系有两条:(A∩B) ⊆ A ⊆ (A∪B),以及 (A∩B) ⊆ B ⊆ (A∪B)。
- 被问到「是否始终成立」时,画一张韦恩图,或者代入 A={1,2}、B={2,3} 这类只有部分重叠的具体例子来寻找反例,是最可靠的做法。只在特定条件下(A 与 B 一致、一方包含于另一方、公共部分为空)才成立的选项,应判断为错误。