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範囲が定まっているものの集まりを集合と言います。 その集合の1つ1つのものを要素と言います。具体的に図で表しましょう。
自然数の集合は、1、2、3、4、5、‥となります。 1や2などの、それぞれの数が、自然数という集合の要素となります。 ここで、ある要素 ]が集合Mに属する場合、 ある要素 ]が集合Mに属さない場合は、 例えば、自然数の集合をMとすると、 集合を表す方法 集合を表すのは2つの方法があります。例えば、自然数の集合を表す場合、 要素を列挙する方法 → {1、2、3、4、5、‥} ※各要素を並べます。自然数では、無限なので全列挙は無理。‥で省略します。 要素がかなり限定される有限の場合に使う場合には、良いです。 要素の条件を示す方法 → {x|xは自然数} 「xは自然数」のところに、要素の条件を書きます。 関数f(x)の値の集合は、次のように表すことができます。 例えば、関数をf(x)=2x+1の値の集合で、xには、整数が入るとすると、 {2x+1|xは整数}となります。 集合と集合の関係 集合と考える際に、図で考えるとわかりやすいです。例えば、集合Aを下左図のように表します。 ベン図と言います。
2つの集合MとNがあるとき、Nのどの要素も、Mの要素である場合、すなわち、 x∈Nのとき、x∈Mとなる場合、N⊂M、または、M⊃Nと表します。 これは、NはMに含まれるという意味です。(上中央図) 特にN⊂M、かつ、N⊃Mの場合は、集合MとNは等しくなり、M=Nと表します。(上右図) (上中央図)
2つの集合A、Bがあるとき、AとBの両方に属する要素の全体の集合をAとBの積集合(せきしゅうごう)、 または、AとBの共通部分と言い、 A∩B と表します。(上左図) 読み方は、「AキャップB」、または、「AかつB」 などど言います。 A∩Bを集合の表し方にすると、A∩B={x|x∈A かつ x∈B}となります。 次に、AとBの少なくとも一方に属する要素の全体の集合をAとBの和集合(わしゅうごう)と言い、 A∪B と表します。(上右図) 読み方は、「AカップB」、または、「AまたはB」 などど言います。 A∪Bを集合の表し方にすると、A∪B={x|x∈A または x∈B}となります。 ∪、∩については、次の法則が成り立ちます。 交換の法則 A∩B=B∩A A∪B=B∪A 結合の法則 (A∩B)∩C=A∩(B∩C) (A∪B)∪C=A∪(B∪C) 集合基本法則2へ