공통수학2 · 집합과 명제 · 7강

집합의 뜻과 포함 관계

집합과 원소, 부분집합과 그 개수

4:42 · 한국어 자막 있음(재생기 메뉴) · 연습문제 원문: OpenStax, Algebra and Trigonometry 2e, 13.5절 연습문제 29 (Jay Abramson 외, CC BY-NC-SA 4.0, https://openstax.org/details/books/algebra-and-trigonometry-2e). 문제를 우리말로 옮겼으며, 이 영상도 같은 조건(CC BY-NC-SA 4.0)으로 공개합니다. / 연습문제 원문: Ted Sundstrom, Mathematical Reasoning: Writing and Proof (Version 3), 5.1절 연습문제 4 (CC BY-NC-SA 3.0, https://scholarworks.gvsu.edu/books/28, PreTeXt edition by Ian Curtis, Grand Valley State University Libraries). 문제를 우리말로 옮기고 원문의 진부분집합 기호를 우리 교과서 표기(⊂ 와 「진부분집합」)로 바꿨으며, 원문은 CC BY-NC-SA 3.0, 이 영상은 같은 조건의 이후 판인 CC BY-NC-SA 4.0 으로 공개합니다.

핵심 정리

기준이 분명한 대상의 모임을 집합, 그 대상 하나하나를 원소라 합니다. aa가 집합 AA의 원소이면 a∈Aa\in A, 원소가 아니면 a∉Aa\notin A

AA의 모든 원소가 BB의 원소이면 A⊂BA\subset B (AA는 BB의 부분집합)입니다. A⊂BA\subset B이고 B⊂AB\subset A이면 A=BA=B. 공집합 ∅\varnothing은 모든 집합의 부분집합입니다.

원소가 nn개인 집합의 부분집합은 2n2^n개, 진부분집합은 2n−12^n-1개입니다.

연습문제

원문 · OpenStax Algebra and Trigonometry · Sundstrom, Mathematical Reasoning: Writing and Proof (CC BY-NC-SA 4.0, CC BY-NC-SA 3.0)

1.OpenStax Algebra and Trigonometry · 13.5절 · 29번우리말 번역

다음 문제에서 주어진 각 집합의 부분집합의 개수를 구하세요.

1과 100 사이의 두 자리 수 중 숫자 0을 포함하는 수의 집합

영어 원문 보기

For the following exercises, find the number of subsets in each given set.

The set of two-digit numbers between 1 and 100 containing the digit 0

정답·풀이 보기

29=512{2}^{9}=512

원본 교재 풀이(영어)

29=512{2}^{9}=512

한 번 더 — 비슷한 문제Sundstrom, Mathematical Reasoning · 5.1절 · 1d번영어 원문

Assume the universal set is the set of real numbers. Let

A={−3,−2,2,3} ⁣,B={x∈R∣x2=4 or x2=9} ⁣,C={x∈R∣x2+2=0} ⁣,D={x∈R∣x>0} ⁣\begin{aligned}A & = \left\{ { - 3, - 2,2,3} \right\}\!, & B & = \left\{ {\left. {x \in \mathbb{R}} \right|x^2 = 4\text{ or } x^2 = 9} \right\}\!, \\ C & = \left\{ {x \in \mathbb{R}\left. \right|x^2 + 2 = 0} \right\}\!, & D & = \left\{ {x \in \mathbb{R}\left. \right|x > 0} \right\}\!\end{aligned}

. Respond to each of the following questions. In each case, explain your answer.

Is the set CC a subset of the set DD?

다 풀었으면 정답 확인

C⊆DC \subseteq D

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2.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 2.3절 · 5e번영어 원문

Use set builder notation to specify the following sets:

The set of all real numbers whose square is greater than 10.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

{x∈R∣x2>10}\left\{ x\in \mathbb{R} \mid x^2 > 10 \right\}

한 번 더 — 비슷한 문제Sundstrom, Mathematical Reasoning · 2.3절 · 5c번영어 원문

Use set builder notation to specify the following sets:

The set of all positive rational numbers.

다 풀었으면 정답 확인

{x∈Q∣x>0}\left\{ x \in \mathbb{Q} \mid x > 0 \right\}

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3.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 5.1절 · 2a번영어 원문

Explain why

the set {a,b}\left\{ {a,b} \right\} is equal to the set {b,a}\left\{ {b,a} \right\}.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

The two sets have precisely the same elements.

한 번 더 — 비슷한 문제Sundstrom, Mathematical Reasoning · 5.1절 · 2b번영어 원문

Explain why

the set {a,b,b,a,c}\left\{ {a,b,b,a,c} \right\} is equal to the set {b,c,a}\left\{ {b,c,a} \right\}.

다 풀었으면 정답 확인

The two sets have precisely the same elements.

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4.Sundstrom, Mathematical Reasoning · 5.1절 · 4번영어 원문

Write all of the proper subset relations that are possible using the sets of numbers N\mathbb{N}, Z\mathbb{Z}, Q\mathbb{Q}, and R\mathbb{R}.

정답·풀이 보기 (영어 원문)

N⊂ZN⊂QN⊂RZ⊂QZ⊂RQ⊂R\begin{aligned}\mathbb{N} & \subset \mathbb{Z} & \mathbb{N} & \subset \mathbb{Q} & \mathbb{N} & \subset \mathbb{R} \\ \mathbb{Z} & \subset \mathbb{Q} & \mathbb{Z} & \subset \mathbb{R} & \mathbb{Q} & \subset \mathbb{R}\end{aligned}

한 번 더 — 비슷한 문제Sundstrom, Mathematical Reasoning · 5.2절영어 원문

Let A={x∈Z∣x is a multiple of 9 }A = \left\{ x \in \mathbb{Z} \mid x \text{ is a multiple of 9 } \right\} and let B={x∈Z∣x is a multiple of 3 }B = \left\{ x \in \mathbb{Z} \mid x \text{ is a multiple of 3 } \right\}.

Is the set AA a subset of BB? Justify your conclusion.

다 풀었으면 정답 확인

The set AA is a subset of BB. To prove this, we let x∈Ax \in A. Then there exists an integer mm such that x=9mx = 9m, which can be written as

x=3(3m) ⁣x = 3 \left( 3m \right)\!

. Since 3m∈Z3m \in \mathbb{Z}, the last equation proves that xx is a multiple of 3 and so x∈Bx \in B. Therefore, A⊆BA \subseteq B.

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「집합의 뜻과 포함 관계」 문제 더 풀기 (117문제)

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