$$ \newcommand\bm[1]{\boldsymbol{#1}} \renewcommand\limsup{\varlimsup} \renewcommand\liminf{\varliminf} $$

$A$, $B$, $C$ を集合とするとき, \begin{align*} A\times (B\cup C) &= (A\times B)\cup (A\times C), \\ A\times (B\cap C) &= (A\times B)\cap (A\times C) \end{align*} が成り立つことを証明せよ.

解答例 1

\begin{align*} (x, y)\in A\times (B\cup C) & \Longleftrightarrow \mbox{$x\in A$ かつ $y\in B\cup C$} \\ & \Longleftrightarrow \mbox{$x\in A$ かつ「 $y\in B$ または $y\in C$ 」} \\ & \Longleftrightarrow \mbox{「 $x\in A$ かつ $y\in B$ 」または「 $x\in A$ かつ $y\in C$ 」} \\ & \Longleftrightarrow \mbox{$(x, y)\in A\times B$ または $(x, y)\in A\times C$} \\ & \Longleftrightarrow (x, y)\in (A\times B)\cup (A\times C). \end{align*} よって, 1番目の等式が成り立つ. また, \begin{align*} (x, y)\in A\times (B\cap C) & \Longleftrightarrow \mbox{$x\in A$ かつ $y\in B\cap C$} \\ & \Longleftrightarrow \mbox{$x\in A$ かつ「 $y\in B$ かつ $y\in C$ 」} \\ & \Longleftrightarrow \mbox{「 $x\in A$ かつ $y\in B$ 」かつ「 $x\in A$ かつ $y\in C$ 」} \\ & \Longleftrightarrow \mbox{$(x, y)\in A\times B$ かつ $(x, y)\in A\times C$} \\ & \Longleftrightarrow (x, y)\in (A\times B)\cap (A\times C). \end{align*} よって, 2番目の等式が成り立つ.

最終更新日:2011年11月02日

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