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, (AB)(BC)(A \cap B) \cup (B \cap C) kümesinin eleman sayısı kaçt��r?

Cevap: 12

Cevap

İstenen (AB)(BC)(A \cap B) \cup (B \cap C) kümesinin eleman sayısı 12'dir.
(AB)(BC)(A \cap B) \cup (B \cap C) kümesinin eleman sayısı s(AB)+s(BC)s(ABC)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(ABC)=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 2xx=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 (AB)(BC)(A \cap B) \cup (B \cap C) kümesinin eleman sayısını hesaplama
3x=123x = 12 bulunur.
(AB)(BC)(A \cap B) \cup (B \cap C) kümesinin eleman sayısı s(AB)+s(BC)s(ABC)s(A \cap B) + s(B \cap C) - s(A \cap B \cap C) şeklinde ifade edilir ve bu da 2x+2xx=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