質問<2787>2005/12/26
from=のらいぬ
「集合」


自然数を要素とする集合Aに対して、Aに属する偶数nをそれぞれn/2で置き換えて
得られる集合をA’とかく。
Aに偶数がひとつも含まれなければA=A’とする。
例えばA={3,4,6,7,8}の時、A’={2,3,4}である。
自然数を集合とするA、Bについて次の問いに答えよ。
(1)(A∩B)’⊂A’∩B’を示せ。
(2)A={2,3,4,7}で、7はBに含まれず、
   かつ14∈Bであるとき、(A∩B)’≠A’∩B’を示せ。
(3)Aが空集合でなく、しかも奇数をひとつも含まないとき、A≠A’である
   ことを示せ。

★希望★完全解答★

お便り2006/1/5
from=風あざみ


自然数を要素とする集合Aに対して、Aに属する偶数nをそれぞれn/2で置き
換える演算をfと置く

要するに、nが偶数のときf(n)=n/2、
nが奇数のときf(n)=n

(1)
集合(A∩B)'の元xを任意にとる
x=f(y)となるような、A∩Bの元yが必ず存在する。

f(y)=yのとき
(yが奇数のとき)
x=y=f(y)∈A'、x=y=f(y)∈B'

f(y)=y/2のとき
(yが偶数のとき)
x=y/2=f(y)∈A'、x=y/2=f(y)∈B'

いずれにしても、x∈A'∩B'となる。
よって、(A∩B)'⊂A'∩B'が示された。

(2)
7はBの元ではないので
A∩B⊂{2,3,4}
f(2)=1、f(3)=3、f(4)=2だから
(A∩B)'⊂{1,2,3}
よって7は(A∩B)'の元ではない。

14はBの元だからf(14)=7∈B'
f(7)=7だからf(7)=7∈A'
よって7∈A'∩B'

したがって7はA'∩B'の元だが、(A∩B)'の元ではない。
よって、(A∩B)'≠A'∩B'が示された。

(3)
A=A'と仮定する
Aの中で最小の元zをとる
zは偶数だから
f(z)=z/2∈A'=A
よってz/2もAの要素となるが、z/2<zだから
zがAの最小の元であることに反する。
よってA≠A'が示された。

z/2<z


お便り2006/1/11
from=のらいぬ


「例えばA={3,4,6,7,8}の時、A’={2,3,4,7}である。」、
「(2)A’={2,3,4,7}で、7はBに含まれず、かつ14∈Bであるとき、
(A∩B)’≠A’∩B’を示せ。」でした。
重ね重ねすいません。


お便り2006/1/16
from=C.A.


この問題はもう解決済ですね。