空集合と全体集合を含む集合演算
全体集合を\(X\)として、その部分集合を\(A,B\subseteq X\)とする。
補集合
空集合
全体集合
相補律
補集合
全体集合を\(X\)として、その部分集合を\(A,B\subseteq X\)とする。
補集合
(1)
\[ \emptyset^{c}=X \](2)
\[ X^{c}=\emptyset \]空集合
(3)
\[ A\cup\emptyset=A \](4)
\[ A\cap\emptyset=\emptyset \]全体集合
(5)
\[ A\cup X=X \](6)
\[ A\cap X=A \]相補律
(7)
\[ A=A \](8)
\[ A\cup A^{c}=X \](9)
\[ A\cap A^{c}=\emptyset \]補集合
(10)
\[ A=B\Leftrightarrow A^{c}=B^{c} \](1)
\begin{align*} \emptyset^{c} & =\left\{ x;x\in X\nrightarrow x\in\emptyset\right\} \\ & =\left\{ x;x\in X\land x\notin\emptyset\right\} \\ & =\left\{ x;x\in X\right\} \\ & =X \end{align*}(2)
\begin{align*} X^{c} & =\left\{ x;x\in X\nrightarrow x\in X\right\} \\ & =\left\{ x;x\in X\land x\notin X\right\} \\ & =\emptyset \end{align*}(3)
\begin{align*} A\cup\emptyset & =\left\{ x;x\in A\lor x\in\emptyset\right\} \\ & =\left\{ x;x\in A\right\} \\ & =A \end{align*}(4)
\begin{align*} A\cap\emptyset & =\left\{ x;x\in A\land x\in\emptyset\right\} \\ & =\left\{ x;x\in\emptyset\right\} \\ & =\emptyset \end{align*}(5)
\begin{align*} A\cup X & =\left\{ x;x\in A\lor x\in X\right\} \\ & =\left\{ x;x\in X\right\} \\ & =X \end{align*}(6)
\begin{align*} A\cap X & =\left\{ x;x\in A\land x\in X\right\} \\ & =\left\{ x;x\in A\right\} \\ & =A \end{align*}(7)
\begin{align*} A & =\left\{ x;x\in A\right\} \\ & =A \end{align*}(8)
\begin{align*} A\cup A^{c} & =A\cup\left(X\setminus A\right)\\ & =\left\{ x;x\in A\lor\left(x\in X\nrightarrow x\in A\right)\right\} \\ & =\left\{ x;x\in A\lor\left(x\in X\land x\notin A\right)\right\} \\ & =\left\{ x;x\in A\lor x\in X\right\} \\ & =X \end{align*}(9)
\begin{align*} A\cap A^{c} & =A\cap\left(X\setminus A\right)\\ & =\left\{ x;x\in A\land\left(x\in X\nrightarrow x\in A\right)\right\} \\ & =\left\{ x;x\in A\land\left(x\in X\land x\notin A\right)\right\} \\ & =\left\{ x;x\in\emptyset\land x\in X\right\} \\ & =\left\{ x;x\in\emptyset\right\} \\ & =\emptyset \end{align*}(10)
\begin{align*} A=B & \Leftrightarrow A\subseteq B\land A\supseteq B\\ & \Leftrightarrow\left(x\in A\rightarrow x\in B\right)\land\left(x\in A\leftarrow x\in B\right)\\ & \Leftrightarrow\left(x\in A^{c}\leftarrow x\in B^{c}\right)\land\left(x\in A^{c}\rightarrow x\in B^{c}\right)\\ & \Leftrightarrow A^{c}\supseteq B^{c}\land A^{c}\subseteq B^{c}\\ & \Leftrightarrow A^{c}=B^{c} \end{align*}ページ情報
| タイトル | 空集合と全体集合を含む集合演算 |
| URL | https://www.nomuramath.com/mvzv5n83/ |
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集合族演算の補集合と分配法則
\[
\left(\bigcup_{\lambda\in\Lambda}A_{\lambda}\right)\cap B=\bigcup_{\lambda\in\Lambda}\left(A_{\lambda}\cap B\right)
\]
集合族の添え字集合が空集合
\[
\bigcup_{\lambda\in\emptyset}A_{\lambda}=\emptyset
\]
集合族の和集合・積集合の定義
\[
\bigcup_{\lambda\in\Lambda}A_{\lambda}=\left\{ x;\exists\lambda\in\Lambda,x\in A_{\lambda}\right\}
\]
和集合・積集合から成り立つ関係
\[
A\cap B=C\Rightarrow A\cup B^{c}=C\cup B^{c}
\]
