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고1 · 공통수학206 집합과 명제
고1 공통수학2 · 집합과 명제

집합의 연산, 겹치고 합치고 빼기

두 집합을 겹쳐 보면 '둘 다에 속하는 것', '어느 한쪽에라도 속하는 것', '한쪽에만 속하는 것'이 나뉩니다. 교집합·합집합·여집합·차집합의 뜻과 연산법칙, 그리고 원소의 개수를 세는 공식 n(AB)=n(A)+n(B)n(AB)n(A\cup B) = n(A) + n(B) - n(A\cap B)까지 익힙니다.

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01교집합과 합집합

'둘 다'에 속하는 원소와 '적어도 한쪽'에 속하는 원소를 모읍니다.

교집합 ABA \cap B, 합집합 ABA \cup B

두 집합 A, B에 공통으로 속하는 원소 전체의 집합을 A와 B의 교집합이라 하고 ABA \cap B로 씁니다. A에 속하거나 B에 속하는, 즉 적어도 한쪽에 속하는 원소 전체의 집합을 합집합이라 하고 ABA \cup B로 씁니다.

AB={xxAA \cap B = \{x | x \in A 그리고 xB},AB={xxAx \in B\}, A \cup B = \{x | x \in A 또는 xB}x \in B\}
UABA∩B
겹친 부분(진한 색)이 ABA \cap B, 두 원을 합친 전체가 ABA \cup B
예제

A = {1, 2, 3, 4}, B = {3, 4, 5, 6}일 때 ABA \cap BABA \cup B를 구해 봅시다.

  1. 1
    양쪽에 모두 있는 원소 AB={3,4}\to A \cap B = \{3, 4\}
  2. 2
    어느 한쪽에라도 있는 원소를 겹치지 않게 모두 모음 AB={1,2,3,4,5,6}\to A \cup B = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}
  3. 3
    3, 4는 두 집합에 다 있지만 합집합에는 한 번씩만 씁니다.

서로소

두 집합에 공통인 원소가 하나도 없을 때, 즉 AB=A \cap B = \varnothing일 때 A와 B는 서로소라고 합니다. 벤다이어그램에서 두 원이 겹치지 않는 경우입니다.

Check

{1, 3, 5}와 {2, 4, 6}은 서로소입니다. 공집합 ∅은 어떤 집합과도 공통 원소가 없으므로 모든 집합과 서로소입니다. 서로소일 때 합집합의 원소 개수는 단순히 n(A) + n(B)가 됩니다.