定義 : 二つの集合が 「交わるintesect 」 

【はじめに読む定義】


 ・「集合Aと集合Bは交わる」とは、集合A,Bの両方に属している元が、少なくとも一個以上実在しているということ。
 ・「集合Aと集合Bは交わる」ケースの諸類型: [中谷『論理』 5.3-A(p.119)]

(i)  (ii) (iii) (iv)

  「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。)   「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース   A=B となるケース   「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合
 





[文献]
 ・『岩波数学辞典(第三版)』項目162B(p.429);
 ・竹内『集合とはなにか―はじめて学ぶ人のために』1章-「空集合」(pp.53-54):「互いに疎」
 ・中内『ろんりの練習帳』定義3.1.25(p.144)
 ・松坂『集合・位相入門』1章§2-B(p.14);1章§2問題2(p.21):解答なし
 ・松坂『解析入門3』12.1-c(p.7)
 ・黒崎達『集合論演習』1章�W補充雑題(2) (p.26)
 ・永倉・宮岡『解析演習ハンドブック[1変数関数編]』1.1.2(p.1)
 ・DeLaFuente,Mathematical Methods and Models for Economists,I-1-1(p.5)"Two sets A and B are disjoint if they have no elements in common."
 ・Rudin, Principles of Mathematical Analysis (3rd ed), 2.9(p.27)


※「互いに素」の述語論理による表現    
 ・反意語は、「集合Aと集合Bとは互いに素(疎)・分離している 」。

【厳密な定義】


・「集合Aと集合Bは交わる 」
 "A and B intersect" [Rudin 2.9(p.27)]
 とは、

 集合A,Bが 
  「《集合A,Bの共通部分》が空集合にならない」
 という状況に置かれているということ、

 集合の記号で表すと、
  「A∩B ≠ φ」。 [松坂『集合・位相入門』p.14]

 [ →言い換え可能な表現一覧 ]


 ・「集合A,Bが交わる」ケースの諸類型: [中谷『論理』 5.3-A(p.119)]
  【ケース1】  集合A,Bが「A⊃B」かつ「A含まれないB」という関係にあるケース。このとき、「A∩B=B≠ φ」というかたちで、「集合Aと集合Bは交わる 」。[→詳細]
      「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。)   *  「A⊃B」⇔「A∩B=B」だから、「A∩B ≠ φ かつ A⊃B」が成り立つとき、「A∩B=B≠ φ」が成り立つ。 
  【ケース2】  集合A,Bが「B⊃A」かつ「B含まれないA」という関係にあるケース。このとき、「A∩B=A≠ φ」というかたちで、「集合Aと集合Bは交わる 」 
      「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース   * 「A⊂B」⇔「A∩B=A」だから、「A∩B ≠ φ かつ B⊃A」が成り立つとき、「A∩B=A≠φ」が成り立つ。

 
  【ケース3】  集合A,Bが「A⊃B」かつ「A⊂B」という関係、すなわち、「A=B」という関係にあるケース。このとき、「A∩B=A=B≠ φ」というかたちで、「集合Aと集合Bは交わる 」
      A=B となるケース  *  「A⊃B⇔A∩B=B」「A⊂B⇔A∩B=A」だから、「A∩B ≠ φ かつ A⊃B かつ A⊂B」が成り立つとき、「A∩B=A=B≠ φ」が成り立つ。 
  【ケース4】  集合A,Bが「A⊃B」という関係にあるとも、「A⊂B」という関係にあるとも、言えない場合、A,Bが交わるケースもあれば、交わらない・互いに素となるケースもある。
         集合A,Bは、「A⊃B」という関係にあるとも、「A⊂B」にあるとも、言えないが、交わるケース。
          【ケース4-1】 集合A,Bは交わるが互いに含まれない. 「A∩B ≠ φ」かつ「A含まれないB」かつ「A含まれないB」 [→詳細]
              「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合
          【ケース4-2】 集合A,Bは交わるが、AはBを含まない  「A∩B ≠ φ」かつ「A含まれないB」 [→詳細] 
               「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース または 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合  
          【ケース4-3】 集合A,Bは交わるが、AはBに含まれない 「A∩B ≠ φ」かつ「A含まれないB」 [→詳細] 
               「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。) または 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合 
                      


→[交わる/互いに素]冒頭
→[トピック一覧:集合の基本概念−定義と記号]
→集合論目次

「集合A,Bは交わる」の同値条件一覧







【活用例】
 ・外点定義の諸表現/境界点定義の諸表現 

【文献】
 ・竹内『集合とはなにか―はじめて学ぶ人のために』1章-「空集合」(pp.53-54):「互いに疎」
 ・松坂『集合・位相入門』1章§2-B(p.14);1章§2問題2(p.21):解答なし:「互いに疎」
 ・黒崎達『集合論演習』1章�W補充雑題(2) (p.26):「互いに疎」


 ・彌永『集合と位相I』 問題1.9(1)(pp.22-23):証明なし:「互いに疎」
・全体集合Ωのなかで集合を考えているとき、
 「集合A,Bは交わる」 A∩B ≠ φ  … (表現1)
    つまり、
    「《集合A,Bの共通部分》が空集合にならない」という状況に
    集合A,Bが置かれているということ
 は、
 下記表現
  (1') 
  (2-1)(2-2)
  (3-1)(3-2)(3-3)
  (4)(4')
  (5)(5')
  (6)(6')
  (7)(7')
  (8)(8') 「 A左は右の部分集合ではないBc 」「 Ac 部分集合として含まないB 」
 のどれとでも、互いに言い換え可能。







【表現1'】 


・「集合A,Bは交わる」 「集合A,Bは互いに素でない」 は、同じことなので、 
 互いに言い換え可。

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現1') ¬(A∩B = φ)

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   













【「交わる」(表現1)⇔(表現2-1)となる根拠】




 【Q】 どうして、
     (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現2-1)「 ( ∃ω∈Ω ω∈A∩B ) 」 
    という風に、言い換えていいの?

 【A】 「≠φ」の同値条件にしたがって、言い換えられるから。
 










【表現2-1】 「≠φ」を用いずに 


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「 A∩Bに属す元が、最低一個は存在している 」

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現2-1) ∃ω∈Ω ω∈A∩B    

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。) 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現2-1)の否定は、「互いに素」言い換え(表現2-1)。

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   











【「交わる」(表現1)⇔(表現2-2)となる根拠】




 【Q】 どうして、
     (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現2-2)「 ¬ ∀ω∈Ω (ωの元ではないA∩B)」 
    という風に、言い換えていいの?

 【A】 「≠φ」の同値条件にしたがって、言い換えられるから。
 





 






【表現2-2】 「≠φ」を用いずに


・「 集合A,Bは交わる 」 は、

 「 『すべての《Ωの元》が、A∩B に属してない』 ってことはない 」    

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集合の記号で表すと、

   (表現1) A∩B ≠ φ 
 ⇔ (表現2-2)  ¬ ∀ω∈Ω (ωの元ではないA∩B)
     すなわち  ¬ ∀ω∈Ω  ¬(ω∈A∩B) 
   [竹内『集合とはなにか』1章-「空集合」(p.54)]  

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。) 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現2-2)の否定は、「互いに素」言い換え(表現2-2)。

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   













【「交わる」(表現1)⇔(表現3-1)となる根拠】




 【Q】 どうして、
      (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現3-1)「  ∃ω∈Ω ω∈Aかつω∈B 」 
    という風に、言い換えていいの?
 【A】
    [step1] 「≠φ」の同値条件にしたがっ て、 
         (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現2-1)「 ( ∃ω∈Ω ω∈A∩B ) 」 
         と言い換えていい。
    [step2] 「ω∈A∩B」 ⇔「ω∈A かつ ω∈B」という同値条件にしたがって、
         (表現2-1)「 ( ∃ω∈Ω ω∈A∩B ) 」 ⇔ (表現3-1)「  ∃ω∈Ω ω∈Aかつx∈B 」 
        と言い換えていい。
    [step3] だから、上記step1に引き続きstep2をおこなうことで達成される 
          (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現3-1)「  ∃ω∈Ω ω∈Aかつx∈B 」 
        という言い換えも、やっていいことになる。










【表現3-1】 「≠φ」「∩」など、「∈」以外の集合概念 を用いずに。   


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「 Ωのなかには、少なくとも一個以上の  
    《集合Aに属し、かつ、集合Bにも属す元》
       すなわち《集合A,B両方に属す元》 
                が実在している」
 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現3-1) ∃ω∈Ω ω∈Aかつω∈B 

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。) 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現3-1)の否定は、「互いに素」言い換え(表現3-1)。

【深化】

 →述語論理への還元

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   






    





【「交わる」(表現1)⇔(表現3-1')となる根拠】




 【Q】 どうして、
      (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現3-1') ∃ω∈A ω∈B 
                   (表現3-1'') ∃ω∈B ω∈A  
    という風に、言い換えていいの?
 【A】
    [step1] (表現3-1)吹き出しコラムで述べた理由にしたがっ て、 
         (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現3-1)「  ∃ω∈Ω ω∈Aかつx∈B 」 
         と言い換えていい。
    [step2] 「∃ω∈A P(ω)」 という記号が、「∃ω(ω∈A かつ P(ω) )」の省略形として定義されていて、
        さらに、「∃ω( )」の議論領域Ωを明示した表記が「∃ω∈Ω(  )」だから、
         (表現3-1)「  ∃ω∈Ω ω∈Aかつx∈B 」 ⇔ (表現3-1') ∃ω∈A ω∈B 
        と言い換えていい。
    [step3] 「∃ω∈B P(ω)」 という記号が、「∃ω(P(ω) かつ ω∈B )」の省略形として定義されていて、
        さらに、「∃ω( )」の議論領域Ωを明示した表記が「∃ω∈Ω(  )」だから、
         (表現3-1)「  ∃ω∈Ω ω∈Aかつx∈B 」 ⇔ (表現3-1'') ∃ω∈B ω∈A 
        と言い換えていい。









【表現3-1'】 「≠φ」「∩」など、「∈」以外の集合概念 を用いずに。   


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「 集合Aのなかに、
  少なくとも一個以上の
《集合Bに属す元》
  が実在している」

 ないし
  
 「 集合Bのなかに、
   少なくとも一個以上の
《集合Aに属す元》
  が実在している」

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現3-1') ∃ω∈A ω∈B 
              (表現3-1'') ∃ω∈B ω∈A 

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。) 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現3-1)の否定は、「互いに素」言い換え(表現3-1')。

【深化】

 →述語論理への還元

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   













【「交わる」(表現1)⇔(表現3-2)となる根拠】




 【Q】 どうして、
      (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現3-2)「 ¬∀ω∈Ω (¬ ω∈Aかつω∈B) 」 
    という風に、言い換えていいの?
 【A】
    [step1] 「≠φ」の同値条件にしたがっ て、 
         (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現2-2)「 ¬ ∀ω∈Ω  ¬(ω∈A∩B)」 
         と言い換えていい。
    [step2] 「ω∈A∩B」 ⇔「ω∈A かつ ω∈B」という同値条件にしたがって、
         (表現2-2)「 ¬ ∀ω∈Ω  ¬(ω∈A∩B)」 ⇔ (表現3-2)「 ¬∀ω∈Ω (¬ ω∈Aかつω∈B) 」    
        と言い換えていい。
    [step3] だから、上記step1に引き続きstep2をおこなうことで達成される 
          (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現3-2)「 ¬∀ω∈Ω (¬ ω∈Aかつω∈B) 」 
        という言い換えも、やっていいことになる。





      





【表現3-2】 「≠φ」「∩」など、「∈」以外の集合概念 を用いずに。   


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「 『すべての《Ωの元》が、
     《集合Aに属していて、かつ、集合Bにも属している》  
     つまり《同時に集合A,B両方に属している》
   という行為をおかしてない』
   …ってことはない 」

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現3-2) ¬ ∀ω∈Ω (¬ ω∈Aかつω∈B)  
 [竹内『集合とはなにか』1章-「空集合」(p.54)]   

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。) 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現3-2)の否定は、「互いに素」言い換え(表現3-2)。

【深化】

 →述語論理への還元

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   





  
 






【「交わる」(表現1)⇔(表現3-3)となる根拠】




 【Q】 どうして、
      (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現3-3)「 ¬∀ω∈Ω (ωの元ではないA または ωの元ではないB) 」 
    という風に、言い換えていいの?
 【A】
    [step1] (表現3-2)吹き出しコラムで述べた根拠にしたがっ て、 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現3-2)「 ¬∀ω∈Ω (¬ ω∈Aかつω∈B) 」 
         と言い換えていい。
    [step2] 「〜かつ─」の否定の性質にしたがって、「¬(ω∈Aかつω∈B)」と「ωの元ではないA または ωの元ではないB」 とを言い換えてよいから、
           (表現3-2)「 ¬∀ω∈Ω (¬ ω∈Aかつω∈B) 」 ⇔ (表現3-3)「 ¬∀ω∈Ω (ωの元ではないA または ωの元ではないB) 」 
         と言い換えていい。
    [step3] だから、上記step1に引き続きstep2をおこなうことで達成される 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現3-3)「 ¬∀ω∈Ω (ωの元ではないA または ωの元ではないB) 」 
        という言い換えも、やっていいことになる。










【表現3-3】 「≠φ」「∩」など、「∈」以外の集合概念 を用いずに。  


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「集合A,Bが置かれている状況は、

  『 すべての《Ωの元》は、
    集合Aに属してないか、
    集合Bに属してないか、
    (あるいはその両方にに属してないか)
   のいずれか 』

  という状況ではないということ」

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現3-3) ¬ ∀ω∈Ω (ωの元ではないA または ωの元ではないB) 
    [竹内『集合とはなにか』1章-「空集 合」(p.54) 

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。) 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現3-3)の否定は、「互いに素」言い換え(表現3-3)。

【深化】

 →述語論理への還元

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   





      





【「交わる」(表現1)⇔(表現4)となる根拠】




 【Q】 どうして、
     (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現4)「¬∀ω∈Ω(ω∈A⇒ω属さないB  )」   
    は、言い換えられるの?
 【A】
    [step1] (表現3-3)吹き出しコラムで述べた根拠にしたがっ て、 
            (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現3-3)「 ¬∀ω∈Ω (ωの元ではないA または ωの元ではないB) 」 
         と言い換えていい。
    [step2] ωの元ではないAの 定義から、「ωの元ではないA」と「¬(ω∈A)」 とを言い換えてよいので、
            (表現3-3)「 ¬∀ω∈Ω (ωの元ではないA または ωの元ではないB) 」 ⇔ 「¬ ∀ω∈Ω ( ¬(ω∈A) または ωの元ではないB  ) 」
         と言い換えていい。
    [step3] 「( ¬P )またはQ」と「P⇒Q」 とを言い換えてよいという論理の性質にしたがって、
           「¬ ∀ω∈Ω ( ¬(ω∈A) または ωの元ではないB ) 」 ⇔ (表現4)「¬∀ω∈Ω(ω∈A⇒ω属さないB  )」 
         と言い換えていい。
    [step4] だから、上記step1, step2, step3 を引き続き行うことで達成される 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現4)「¬∀ω∈Ω(ω∈A⇒ω属さないB  )」 
        という言い換えも、やっていいことになる。











【表現4】 「≠φ」「∩」など、「∈」以外の集合概念 を用いずに。  


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「 『Ωのすべての元は、集合Aに属すならば、集合Bに属さない』
  …ってことはない 」 

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現4) ¬ ∀ω∈Ω(ω∈A⇒ω属さないB  ) 
     [竹内『集合とはなにか』1章-「空集 合」(p.54)

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。) 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現4)の否定は、「互いに素」言い換え(表現4)。

【深化】

 →述語論理への還元

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   





  






【「交わる」(表現1)⇔(表現4')となる根拠】




 【Q】 どうして、
     (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現4') 「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω属さないA  )」  
    は、言い換えられるの?
 【A】
    [step1] (表現3-3)吹き出しコラムで述べた根拠にしたがっ て、 
            (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現3-3)「 ¬∀ω∈Ω (ωの元ではないA または ωの元ではないB) 」 
         と言い換えていい。
    [step2] ωの元ではないBの 定義から、「ωの元ではないB」と「¬(ω∈B)」 とを言い換えてよいので、 
            (表現3-3)「 ¬∀ω∈Ω (ωの元ではないA または ωの元ではないB) 」 ⇔ 「¬ ∀ω∈Ω ( ωの元ではないA または ¬(ω∈B) ) 」 
         と言い換えていい。
    [step3] 「( ¬P )またはQ」と「P⇒Q」 とを言い換えてよいという論理の性質にしたがって、
            「¬ ∀ω∈Ω ( ωの元ではないA または ¬(ω∈B) ) 」 ⇔ (表現4') 「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω属さないA  )」 
         と言い換えていい。
    [step4] だから、上記step1, step2, step3 を引き続き行うことで達成される 
           (表現1)「A∩B = φ」 ⇔ (表現4') 「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω属さないA  )」 
        という言い換えも、やっていいことになる。











【表現4'】 「≠φ」「∩」など、「∈」以外の集合概念 を用いずに。


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「 『 Ωのすべての元は、集合Bに属すならば、集合Aに属さない 』
  ・・・ってことはない 」 

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現4') ¬  ∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω属さないA  )  

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。) 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現4')の否定は、「互いに素」言い換え(表現4')。

【深化】

 →述語論理への還元

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   








          





【「交わる」(表現1)⇔(表現5)となる根拠】




 【Q】 どうして、
      (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現5)「¬∀ω∈Ω (ω∈A⇒ω∈Bc  )」 
    という風に、言い換えていいの?
 【A】
    [step1] (表現4)吹き出しコラムで述べた根拠にしたがっ て、 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現4)「¬∀ω∈Ω(ω∈A⇒ω属さないB  )」 
         と言い換えていい。
    [step2] 「補集合に属す」の同値条件にしたがっ て、ω属さないBとω∈Bc とを、互いに言い換えてよいから、
           (表現4)「¬∀ω∈Ω(ω∈A⇒ω属さないB  )」 ⇔ (表現5)「¬∀ω∈Ω (ω∈A⇒ω∈Bc  )」 
         と言い換えていい。
    [step3] だから、上記step1に引き続きstep2をおこなうことで達成される 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現5)「¬∀ω∈Ω (ω∈A⇒ω∈Bc  )」  
        という言い換えも、やっていいことになる。










【表現5】 「∈」「補集合」以外の集合概念を用いずに。


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「『Ωの すべての元は、
      集合Aに属すならば、
        《Ωにおける集合Bの補集合》に属す』
  …ってことはない 」

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現5) ¬ ∀ω∈Ω (ω∈A⇒ω∈Bc  )  
     [竹内『集合とはなにか』 1章-「空集合」(p.54)]   

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。)要注意ケース
 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース一目瞭然のケース
 A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現5)の否定は、「互いに素」言い換え(表現5)。      

【深化】

 →述語論理への還元

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   





    






【「交わる」(表現1)⇔(表現5')となる根拠】




 【Q】 どうして、
      (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現5')「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω∈Ac )」 
    という風に、言い換えていいの?
 【A】
    [step1] (表現4')吹き出しコラムで述べた根拠にしたがっ て、 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現4') 「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω属さないA  )」 
         と言い換えていい。
    [step2] 「補集合に属す」の同値条件にしたがっ て、ω属さないAとω∈Ac とを、互いに言い換えてよいから、
           (表現4') 「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω属さないA  )」 ⇔ (表現5')「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω∈Ac )」  
         と言い換えていい。
    [step3] だから、上記step1に引き続きstep2をおこなうことで達成される 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現5')「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω∈Ac )」  
        という言い換えも、やっていいことになる。




      





【表現5'】 「∈」「補集合」以外の集合概念を用いずに。


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「『Ωのすべての元は、
     集合Bに属すならば、
      《Ωにおける集合Aの補集合》に属す』
   …ってことはない 」 

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現5') ¬ ∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω∈Ac  )  

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。)一目瞭然のケース。
 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース要注意ケース。
 A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現5')の否定は、「互いに素」言い換え(表現5')。

【深化】

 →述語論理への還元

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   





   






【交わる(表現1)⇔(表現6)となる根拠】




 【Q】 どうして、
     (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現6) 「¬∀ω∈A (ω属さないB )」 
    は、言い換えられるの?
 【A】
    [step1] (表現4)吹き出しコラムで述べた根拠にしたがっ て、 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現4)「¬∀ω∈Ω(ω∈A⇒ω属さないB  )」 
         と言い換えていい。
    [step2] 「∀ω∈A P(ω)」 という記号は、「∀ω(ω∈A⇒P(ω) )」の省略形として定義されていて、
        さらに、「∀ω( )」のΩの議論領域を明示した表記が「∀ω∈Ω(  )」だから、
           (表現4)「¬∀ω∈Ω(ω∈A⇒ω属さないB  )」 ⇔ (表現6)「¬∀ω∈A (ω属さないB )」  
         と言い換えていい。
    [step3] だから、上記step1に引き続きstep2をおこなうことで達成される 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現6) 「¬∀ω∈A (ω属さないB )」  
        という言い換えも、やっていいことになる。









【表現6】 「∈」以外の集合概念を用いずに。


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「 『すべての《集合Aに属す元》が、 集合Bに属してない 』
  …ってことはない 」
 

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。
 

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現6) ¬ ∀ω∈A  (ω属さないB  )  

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。) 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現6)の否定は、「互いに素」言い換え(表現6)。

【深化】

 →述語論理への還元

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   













【交わる(表現1)⇔(表現6')となる根拠】




 【Q】 どうして、
     (表現1)「A∩B ≠ φ」  ⇔ (表現6') 「¬∀ω∈B (ω属さないA )」 
    は、言い換えられるの?
 【A】
    [step1] (表現4')吹き出しコラムで述べた根拠にしたがっ て、 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現4') 「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω属さないA  )」 
         と言い換えていい。
    [step2] 「∀ω∈B P(ω)」 という記号は、「∀ω(ω∈B⇒P(ω) )」の省略形として定義されていて、 
         さらに、「∀ω( )」のΩの議論領域を明示した表記が「∀ω∈Ω(  )」だから、
           (表現4') 「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω属さないA  )」 ⇔ (表現6') 「¬∀ω∈B (ω属さないA )」    
         と言い換えていい。
    [step3] だから、上記step1に引き続きstep2をおこなうことで達成される 
           (表現1)「A∩B = φ」 ⇔ (表現6') 「¬∀ω∈B (ω属さないA )」 
        という言い換えも、やっていいことになる。











【表現6'】 「∈」以外の集合概念を用いずに。


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「 『すべての《集合Bに属す元》が、集合Aに属してない 』ってことはない」 

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現6') ¬  ∀ω∈B  (ω属さないA  )  

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。) 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現6')の否定は、「互いに素」言い換え(表現6')。
    

【深化】

 →述語論理への還元
  

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   











【交わる(表現1)⇔(表現7)となる根拠】




 【Q】 どうして、
      (表現1)「A∩B ≠ φ」  ⇔ (表現7)「 ¬∀ω∈A (ω∈Bc ) 」 
    は、言い換えられるの?
 【A】
    [step1] (表現6)吹き出しコラムで述べた根拠にしたがっ て、 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現6)「¬∀ω∈A (ω属さないB )」  
         と言い換えていい。
    [step2] 「補集合に属す」の 同値条件にしたがっ て、ω属さないBとω∈Bc とを、互いに言い換えてよいから、
           (表現6)「¬∀ω∈A (ω属さないB )」 ⇔ (表 現7)「 ¬∀ω∈A (ω∈Bc ) 」 
         と言い換えていい。
    [step3] だから、上記step1に引き続きstep2をおこなうことで達成される 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現7)「 ¬∀ω∈A (ω∈Bc ) 」  
        という言い換えも、やっていいことになる。










【表現7】  「∈」「補集合」以外の集合概念を用いずに。


・「集合A,Bは交わる」  は、

 「 『すべての《集合Aに属す元》が、《Ωにおける集合Bの補集合》に属してる』  
  …というふうにはなっていない」


 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・論理記号・集 合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現7) ¬  ∀ω∈A  (ω∈Bc  )  

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。)要注意ケース。
 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース一目瞭然のケース。
 A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現7)の否定は、「互いに素」言い換え(表現7)。

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   












【交わる(表現1)⇔(表現7')となる根拠】





 【Q】 どうして、
      (表現1)「A∩B ≠ φ」  ⇔ (表現 7')「 ¬∀ω∈B(ω∈Ac ) 」 
    は、言い換えられるの?
 【A】
    [step1] (表現6')吹き出しコラムで述べた根拠にしたがっ て、 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現6') 「¬∀ω∈B (ω属さないA )」  
         と言い換えていい。
    [step2] 「補集合に属す」の 同値条件にしたがっ て、ω属さないAとω∈Ac とを、互いに言い換えてよいから、
           (表現6') 「¬∀ω∈B (ω属さないA )」 ⇔ (表 現7')「 ¬∀ω∈B(ω∈Ac ) 」 
         と言い換えていい。
    [step3] だから、上記step1に引き続きstep2をおこなうことで達成される 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現7')「 ¬∀ω∈B(ω∈Ac ) 」  
        という言い換えも、やっていいことになる。










【表現7'】  「∈」「補集合」以外の集合概念を用いずに。


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「 『すべての《集合Bに属す元》が、《Ωにおける集合Aの補集合》に属してる』  
  …というふうにはなっていない 」

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。
 

・論理記号・集合の記号で表すと、

 (表現1) A∩B ≠ φ  ⇔ (表現7') ¬  ∀ω∈B  ( ω∈Ac )  

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。)一目瞭然のケース
 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース要注意ケース
 A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合

【反意語】

 ・(表現7')の否定は、「互いに素」言い換え(表現7')。

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   





    







【交わる(表現1)⇔(表現8)となる根拠】




 【Q】 どうして、
     (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現8) 「A左は右の部分集合ではないBc 」「¬(A⊂Bc)」 
    は、言い換えられるの?
 【A】
    [step1] (表現5)吹き出しコラムで述べた根拠にしたがっ て、 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔  (表現5)「¬∀ω∈Ω (ω∈A⇒ω∈Bc  )」  
         と言い換えていい。
    [step2] 部分集合「⊂」の定義より、「∀ω∈Ω(ω∈A⇒ω∈Bc )」 が 「A⊂Bc 」の語義に他ならないから、
           (表現5)「¬∀ω∈Ω (ω∈A⇒ω∈Bc  )」 ⇔ (表現8)「¬(A⊂Bc)」  
         と言い換えていい。
    [step3] だから、上記step1に引き続きstep2をおこなうことで達成される 
           (表現1)「A∩B = φ」 ⇔ (表現8)「¬(A⊂Bc)  
        という言い換えも、やっていいことになる。




      





【表現8】  部分集合・補集合のみを用いて。


・「集合A,Bは交わる」 は、

 「 集合Aは、《Ωにおける集合Bの補集合》の部分集合になってない」  

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。

・集合の記号で表すと、

    (表現1) A∩B ≠ φ 
  ⇔ (表現8) A左は右の部分集合ではないBc すなわち ¬(A⊂Bc) 

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。)  AのうちBを除く部分は、確かにBcの部分集合だが、
 Aのなかには、Bとの重複箇所があって、
 これがBcからはみ出しているので、
 A全体は、Bcの部分集合になってない。
 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース
 A=B となるケース
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合  AのうちBを除く部分は、確かにBcの部分集合だが、
 Aのなかには、Bとの重複箇所があって、
 これがBcからはみ出しているので、
 A全体は、Bcの部分集合になってない。
 

【反意語】


 ・(表現8)の否定は、「互いに素」言い換え(表現8)。

【文献】

 ・竹内1章-(p.54):互いに素のケース。
 ・松坂1章§2問題2(p.21):証明なし:互いに素のケース。
 ・黒崎1章�W(2) (p.26): 証明なし:互いに素のケース。

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧   
 











【交わる(表現1)⇔(表現8')となる根拠】




 【Q】 どうして、
     (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現8')「Ac 部分集合として含まないB」「¬(Ac ⊃B)」 
    は、言い換えられるの?
 【A】
    [step1] (表現5')吹き出しコラムで述べた根拠にしたがっ て、 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現5')「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω∈Ac )」  
         と言い換えていい。
    [step2] 部分集合「⊃」の定義より、「∀ω∈Ω(ω∈B⇒ω∈Ac )」 が 「Ac ⊃B」 の語義に 他ならないから、
           (表現5')「¬∀ω∈Ω (ω∈B⇒ω∈Ac )」 ⇔ (表現8')「¬(Ac ⊃B)」   
         と言い換えていい。
    [step3] だから、上記step1に引き続きstep2をおこなうことで達成される 
           (表現1)「A∩B ≠ φ」 ⇔ (表現8')「¬(Ac ⊃B)」 
        という言い換えも、やっていいことになる。










【表現8'】  部分集合・補集合のみを用いて。


・「 集合A,Bは交わる 」 は、

 「 集合Bは、《Ωにおける集合Aの補集合》の部分集合になってない 」  

 と同じこと。

 互いに言い換えてよい。
 
・集合の記号で表すと、

    (表現1) A∩B ≠ φ 
  ⇔ (表現8') Ac 部分集合として含まないB すなわち ¬(Ac ⊃B)   

 「A⊃B」であるが、 「A⊂B」ではないケース(このとき、A,Bはいつも交わって、交わりA∩BはB。)
 「A⊃B」でないが、 「A⊂B」ではあるケース  BのうちAを除く部分は、確かにAcの部分集合だが、
 Bのなかには、Aとの重複箇所があって、
 これがAcからはみ出しているので、
 B全体は、Acの部分集合になってない。
 A=B となるケース 
 「A⊃B」でないと同時に「A⊂B」でもないケース - A,Bが交わる場合  BのうちAを除く部分は、確かにAcの部分集合だが、
 Bのなかには、Aとの重複箇所があって、
 これがAcからはみ出しているので、
 B全体は、Acの部分集合になってない。

【反意語】

 ・(表現8')の否定は、「互いに素」言い換え(表現8')。
  

【一覧】

 →「集合A,Bは交わる」同値条件一覧