基本情報技術者 2013年 秋期 午前(科目A) 問01
問題文
集合を網掛け部分で表しているベン図はどれか。ここで、は積集合、は和集合、はの補集合を表す。

選択肢
ア:
イ:
ウ:(正解)
エ:
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ベン図の集合演算【午前解説】
正解の理由
式は二つの部分和から成ります。第1項は「Aの外 AND B AND C」、第2項は「A AND B AND Cの外」です。どちらにも共通するのはBに属することと、AとCが同時に含まれる三重交差部分を含めない点です。したがって網掛けされる領域はBのうち「Aとだけ重なる部分」と「Cとだけ重なる部分」の2か所であり、これを図示しているのが ウ です。
解法ステップ
- 式を項ごとに読む: は「Aに入らない・B・Cの共通部分」。
- 同様に は「A・Bに入るがCには入らない」領域。
- 両者の和をとると、共通している条件はBで、AとCが同時に入っている三重交差は含まれない。
- ベン図上でBのうちAとだけ重なる場所とCとだけ重なる場所の2箇所を塗る図を選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- ア:Bの「単独領域」だけが塗られている図。今回の式はAまたはCと重なる領域も含むため誤り。
- イ:A∪BからCを除いた領域が塗られている図。 と同じで、B∩Cの領域(Cと重なる部分)を含むか除外する点が式と違います。
- ウ:Bに属し、AともCとも重なる二重交差のうち三重交差を除いた両領域が塗られている図で、式と一致するため正解。表記上の正解は ウ。
- エ:背景(どの円にも属さない領域)が塗られている図。明らかに補集合全体を指しており式とは無関係で誤り。
よくある誤解
- 「単にBのみの領域」と混同する:式はB単独(A, C両方の補集合)ではなく、AかCと重なる部分を含みます。
- 「A∪BからCを除く」と誤認する:それは であり、今回の式とは異なります。
- 三重交差を含めてしまうミス:和の各項はいずれも三重交差を除外している点を見落としやすいです。
補足コラム
集合式を整理すると次のようになります。
右辺のかっこ部分は と の排他的論理和(XOR)に相当します。従って全体は と表現できます。問題ではこの「BとAとCのうちちょうど一方」を視覚的に正しく示している図が正解です。
右辺のかっこ部分は と の排他的論理和(XOR)に相当します。従って全体は と表現できます。問題ではこの「BとAとCのうちちょうど一方」を視覚的に正しく示している図が正解です。
FAQ
Q1. 三重交差が含まれないことはどこで判断しますか?
A1. 各項に または が含まれているため、AとCの両方に入る三重交差はいずれの項にも該当しません。
A1. 各項に または が含まれているため、AとCの両方に入る三重交差はいずれの項にも該当しません。
Q2. 「AとCのどちらか一方だけ」を示す別の式はありますか?
A2. はい。 がAとCの排他的論理和です。今回の式はそのさらにBとの共通部分を取った形です。
A2. はい。 がAとCの排他的論理和です。今回の式はそのさらにBとの共通部分を取った形です。
Q3. 図を見ずに式だけで正否を判断するコツは?
A3. 各項で否定()が付いている要素がその項の領域から除外されることを丁寧に当てはめることです。
A3. 各項で否定()が付いている要素がその項の領域から除外されることを丁寧に当てはめることです。
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