和両立である関係RとSがある。R∩Sと等しいものはどれか【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論:和両立な関係RとSに対し、R∩SはR−(R−S)と等しいです。
- 根拠:R−SはRにあってSにない要素の集合であり、これをRから除くとRとSの共通部分が残ります。
- 差がつくポイント:和両立の定義を理解し、差集合の意味を正確に把握することが重要です。
正解の理由
選択肢アのR−(R−S)は、Rの中から「RにあってSにない要素」を除いた集合です。つまり、RとSの両方に含まれる要素だけが残り、これはまさにR∩Sの定義と一致します。和両立であるため、R−SとS−Rは互いに重ならず、差集合の操作が明確に機能します。
よくある誤解
差集合の順序を誤解し、R−SとS−Rを混同することがあります。和両立の条件を知らずに計算すると誤った結果を導きやすいです。
解法ステップ
- 和両立の定義を確認する(R−SとS−Rが空集合であること)。
- R∩Sの定義を思い出す(両方に含まれる要素の集合)。
- 選択肢の式を展開し、R−(R−S)がR∩Sと等しいことを確認する。
- 他の選択肢がR∩Sと異なることを検証する。
選択肢別の誤答解説
- ア: R−(R−S)
正解。RからRにあってSにない要素を除くことでR∩Sを得る。
- イ: R−(S−R)
誤り。S−RはSにあってRにない要素であり、これをRから除いてもR∩Sにはならない。
- ウ: (R−S)−(S−R)
誤り。R−SとS−Rは和両立で重ならないため、これはR−SのままでR∩Sとは異なる。
- エ: S−(R−S)
誤り。R−SはRにあってSにない要素であり、これをSから除いてもR∩Sにはならない。
補足コラム
和両立(disjointness)とは、二つの集合の差集合が互いに空である状態を指します。つまり、R−SとS−Rが空集合である場合、RとSは重複しない部分を持たないため、共通部分の扱いが単純になります。集合演算の基本を押さえることで、複雑な関係式も正確に理解できます。
FAQ
Q: 和両立とは何ですか?
A: 和両立とは、二つの集合の差集合が互いに空集合である状態を指し、重複する要素がないことを意味します。
Q: 差集合R−Sはどのような集合ですか?
A: R−Sは、集合Rに含まれるが集合Sには含まれない要素の集合です。
Q: R∩Sを差集合で表す方法は?
A: R∩SはR−(R−S)やS−(S−R)のように、片方の集合からその集合にしかない要素を除くことで表せます。
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