数学I|集合と命題 ドリル第27回(定着練習)

注意事項

各問10点(答え4点・途中式または根拠6点)。答えだけでなく理由を書きましょう。解答に示す式と同値の表現も正解です。図形は文中の配置に従って補助図を描いてください。【発展】は行列の学習を深めたい人向けです。

問題

問題1|対偶による証明

整数nについて「\(n^2\)が8の倍数でないならnは8の倍数でない」を証明しなさい。

問題2|背理法

\(\sqrt2+8\)が無理数であることを、√2が無理数であることを使って証明しなさい。

問題3|全称・存在命題

次の命題の真偽を判定:①すべての実数xで\\(x^2+8>0\\)。②ある実数xで\\(x^2+8=0\\)。

問題4|集合と条件の関係

p:\(x>9\)、q:\(x>8\)。pとqの必要・十分関係を、集合の包含を使って説明しなさい。

問題5|集合の共通部分

A=\(\{1,2,3,4,5\}\)、B=\(\{4,5,6,7,8,9,10\}\)の共通部分を求めなさい。


解答・解説

解答1|対偶による証明

対偶は「nが8の倍数ならn²も8の倍数」。n=8kとするとn²=8(8k²)となります。

\[ \boxed{\text{対偶を証明すればよい}} \]

解答2|背理法

√2+8が有理数と仮定すると、そこから整数8を引いた√2も有理数となり、既知の事実と矛盾します。

\[ \boxed{\text{無理数}} \]

解答3|全称・存在命題

実数の平方は0以上で、8>0なのでx²+8は常に正です。

\[ \boxed{\text{①真、②偽}} \]

解答4|集合と条件の関係

pを満たす集合(9,∞)はqを満たす集合(8,∞)に含まれます。逆はx=8+1/2が反例です。

\[ \boxed{\text{pはqの十分条件、qはpの必要条件}} \]

解答5|集合の共通部分

AにもBにも含まれる要素だけを列挙します。

\[ \boxed{\{4,5\}} \]

復習記録

得点:____ / 50点 解き直す問題:____ 次回までに確認する公式・条件:____

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