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組み合わせ Combination

大勢のなかから、何人かが合格する方法。 例えばオーディションで 100 名から 3 人に絞る方法。

5 人でホッケーをした。3 人と 2 人に別れる方法は何通りか。

m 個のものを順序を考えずに n (n < m) 個と m-n 個に分ける方法を組み合わせと呼び、

m C n = m! / (n!× (m-n)!)

で表す。

論理演算

集合: 要素 (元) の集まりのこと。

2 つの集合 A = {a, b, c, d, e, f}, B = {a, b, c} がある。 このように B の要素が全て A の要素である場合、BA の部分集合であるという。

論理演算

論理演算は、Venn 図により図示化することができる。

計算機の論理回路は、{0(真), 1(偽)} の信号による論理演算を行う。 2 つの信号 A = {0, 1}, B = {0, 1} の論理演算について調べる。 真理値表と Venn 図による表現をまとめる。

そうであるか、そうでないかを、1 または 0 で答える。

AB
00
01
10
11

de Morgan の法則

A, B の論理演算の否定について、次のような法則が成り立つ。

  1. 論理積の否定 = 否定の論理和, NOT(A AND B) = NOT A OR NOT B
  2. 論理和の否定 = 否定の論理積, NOT(A OR B) = NOT A AND NOT B

de Morgan の法則

真理値表と Venn 図

集合の演算についてまとめる。

論理積 AND

論理積は「かつ」であり、重なっているところを 1 とする。

ABA AND B
000
010
100
111

A かける B を実行し(積の演算)、得られる答え。

論理和 OR

論理和は「または」であり、1 が重なっていないところを 0 とする。

ABA OR B
000
011
101
111

A たす B を実行し(和の演算)、0 でなければ全て 1 と考え、得られる答え。

排他的論理和 EOR (XOR)

排他的論理和は「どちらか」であり、1 つだけ要素が 1 であるところを 1 とする。

ABA OR B
000
011
101
110

否定論理積 NAND

A AND B でない部分(0 ならば 1, 1 ならば 0) が該当する。

ABA AND BA NAND B
0001
0101
1001
1110

A AND B で得られるものでない方(0 ならば 1, 1 ならば 0)を書く。

否定論理和 NOR

A OR B でない部分(0 ならば 1, 1 ならば 0) が該当する。

ABA OR BA NOR B
0001
0110
1010
1110

A OR B で得られるものでない方(0 ならば 1, 1 ならば 0)を書く。

集合

集合 U について、例を挙げて整理してみよう。補集合はここでは c で書く。

U = {赤い, 黄色い, 帽子, りんご}, A = {赤い}, B = {帽子} について

U = {0,1,2,3,4,5}, A = {1,2,3}, B = {0,2,3} について

必要条件と十分条件

事象 P, Q がある。「P ならば Q」と言うとき、これを命題という。 命題が成り立つとき、この命題を真であるという。 命題が成り立たないとき、この命題を偽であるという。

「P ならば Q」 が成り立つとき、P は Q の必要条件である。

「Q ならば P」 が成り立つとき、命題の逆が成り立つという。 このとき、Q は P の十分条件であるという。

「P ならば Q」かつ「Q ならば P」が成り立つとき、 P は Q の必要十分条件であるという。

背理法

Venn 図と命題