Soru

Zorluk: OrtaKümelerde Kesişim ve Birleşim İşlemleri

AA, BB ve CC boş kümeden farklı birer küme olmak üzere, bu kümelerin eleman sayıları ile ilgili aşağıdakiler bilinmektedir:

* AA, BB ve CC kümelerinin birleşimi 4646 elemanlıdır.
* AA, BB ve CC kümelerinden yalnız birine ait olan elemanların toplam sayısı 3030'dur.
* Kümelerin ikişerli kesişimlerinin eleman sayıları birbirine eşit olup, her biri üç kümenin ortak kesişim kümesinin eleman sayısının 22 katıdır.

Buna göre, (A∩B)∪(B∩C)(A \cap B) \cup (B \cap C) kümesinin eleman sayısı kaçt��r?

Cevap: 12

Cevap

İstenen (A∩B)∪(B∩C)(A \cap B) \cup (B \cap C) kümesinin eleman sayısı 12'dir.
(A∩B)∪(B∩C)(A \cap B) \cup (B \cap C) kümesinin eleman sayısı s(A∩B)+s(B∩C)−s(A∩B∩C)s(A \cap B) + s(B \cap C) - s(A \cap B \cap C) bağıntısı ile hesaplanır. Verilen eleman sayıları Venn şeması üzerinde yerleştirildiğinde birleşim kümesinin eleman sayısı 30+4x=4630 + 4x = 46 olur. Buradan x=4x = 4 bulunur. İstenen kümenin eleman sayısı olan 3x3x ifadesinde x=4x = 4 yazıldığında doğru yanıt 12 olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Kümelerin kesişim bölgelerini değişkenlerle ifade etme
s(A∩B∩C)=xs(A \cap B \cap C) = x iken sadece ikişerli kesişim bölgelerinin her birinin eleman sayısı xx olarak bulunur.
İkişerli kesişimlerin her biri 2x2x elemanlı olduğundan ve üçlü kesişimi (xx) barındırdığından, sadece ikişerli kesişim bölgelerine 2x−x=x2x - x = x eleman kalır.
2
Birleşim kümesinin eleman sayısı denklemini çözerek xx değerini bulma
30+4x=46  ⟹  x=430 + 4x = 46 \implies x = 4 elde edilir.
Birleşim kümesindeki tüm ayrık bölgelerin toplamı birleşimin eleman sayısını verir.
3
İstenen (A∩B)∪(B∩C)(A \cap B) \cup (B \cap C) kümesinin eleman sayısını hesaplama
3x=123x = 12 bulunur.
(A∩B)∪(B∩C)(A \cap B) \cup (B \cap C) kümesinin eleman sayısı s(A∩B)+s(B∩C)−s(A∩B∩C)s(A \cap B) + s(B \cap C) - s(A \cap B \cap C) şeklinde ifade edilir ve bu da 2x+2x−x=3x2x + 2x - x = 3x değerine eşittir.

Anahtar Kavram

Kümelerde kesişim ve birleşim işlemlerinin eleman sayısı hesaplamaları ile Venn şeması yardımıyla bölge analizi.
Bu soruyu puanla