IPA公式正解:ア R-(R-S)
※ 正解はIPA公表の解答です。解説は当サイトが生成AIを用いて作成しています。誤りにお気づきの場合はお問い合わせください。
【解説】正解は選択肢【ア】です。集合 R から「R に属し S に属さない部分(R-S)」を取り除くと、R と S の双方に属する共通部分のみが残るため、R-(R-S) は積集合 R∩S と等しくなります。
【詳細解説】■ 本問の核心・解法のポイント
本問は集合演算の基本性質(差集合と共通集合の関係)をベン図や定義から導く問題です。
2つの集合 R と S について:
・共通部分(積集合):R∩S は「R にも S にも含まれる要素の集合」です。
・差集合:R-S は「R に含まれ、かつ S には含まれない要素の集合」です。
集合 R 全体は、S と重複している部分(R∩S)と、S と重複していない部分(R-S)の2つに互いに素に分割できます。
すなわち、R = (R∩S) ∪ (R-S) が成り立ちます。
したがって、R 全体から「S に含まれない部分(R-S)」を差し引けば、残るのは R と S の共通部分である R∩S となります。
数式で表すと、R-(R-S) = R∩S となります。
・各選択肢の徹底解説:
・【選択肢ア★】:R-(R-S) は、R から「R にあって S にない部分」を除去するため、残りは「R にあって S にもある部分」、すなわち R∩S に等しくなります。
・イ:S-R は S にあって R にない要素の集合です。R と S-R には共通する要素が全くないため、R から S-R を引いても R そのままとなります(R-(S-R) = R)。
・ウ:R-S の要素はすべて R に属し、S-R の要素はすべて S に属して R に属さないため、互いに素です。したがって (R-S)-(S-R) = R-S となります。
・エ:R-S の要素は R に属し S に属さないため、S と R-S は互いに素です。したがって S から R-S を引いても S そのままとなります(S-(R-S) = S)。
よって正解はアです。