공통수학2집합수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

집합 원소의 합 함수

문제

전체집합 U={1,2,3,,100}U = \left\{ 1 , 2 , 3 , \cdots , 100 \right\}의 부분집합 AA에 대하여 f(A)f ( A )AA에 속하는 모든 원소의 합이라고 하자. UU의 두 부분집합 AA, BB에 대하여, <보기> 중 항상 옳은 것을 모두 고른 것은? (단, f(ϕ)=0f ( \phi ) = 0)) [3점]

[ 보 기 ]
ㄱ. f(Ac)=f(U)f(A)f ( A ^{c} ) = f ( U ) - f ( A ) ㄴ. ABA \subset B이면, f(A)f(B)f ( A ) \leq f ( B )이다. ㄷ. f(AB)=f(A)+f(B)f ( A \cup B ) = f ( A ) + f ( B )

ㄱ, ㄴㄱ, ㄷㄴ, ㄷㄱ, ㄴ, ㄷ

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해설

AcA=U,AcA=ϕA ^{c} \cup A = U , A ^{c} \cap A = \phi이므로 f(Ac)=f(U)f(A)f ( A ^{c} ) = f ( U ) - f ( A )ABA \subset B일 때, AA의 임의의 원소를 x1x _{1}라 하면 x1Bx _{1} \in B이므로 ABA \subset B이면 f(A)f(B)f ( A ) \leq f ( B )n(AB)=n(A)+n(B)n(AB)n ( A \cup B ) = n ( A ) + n ( B ) - n ( A \cap B )이므로 f(AB)=f(A)+f(B)f ( A \cup B ) = f ( A ) + f ( B )이기 위해서는 AB=ϕA \cap B = \phi이어야 한다. 그러므로 f(AB)=f(A)+f(B)f ( A \cup B ) = f ( A ) + f ( B )ABϕA \cap B \not = \phi일 때는 성립하지 않는다. 따라서 항상 옳은 것은 ①, ②이다.

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