ベン図で3つの重複する集合を解く公式
すでに知っている基本公式は2つあります。
1) 合計=n(集合なし)+n(ちょうど1つの集合)+n(ちょうど2つの集合)+n(ちょうど3つの集合)
2) 合計=n(A)+n(B)+n(C)- n(AとB)-n(BとC)-n(CとA)+n(AおよびBとC)+n(集合なし)
この二つの公式から、他のすべての公式は導かれる。
n(Exactly one set) + n(Exactly two sets) + n(Exactly three sets) で n(At least one set) となります。 そこで、次のようになる。
3)合計=n(セットなし)+n(少なくとも1セット)
(3)から、n(少なくとも1セット)=合計-n(セットなし)
これを(2)に突っ込むと、次のようになる。
4)n(少なくとも1セット)=n(A)+n(B)+n(C)-n(AとB)-n(BとC)-n(CとA)+n(AとBとC)
ここで、ちょうど2セットの人数の計算方法を確認しておきましょう。 n(At least two sets)を求めるという、より論理的な次のステップを踏まず、n(Exactly two sets)にジャンプしたのには理由があります。
n(A and B)にはAとB両方にいる人と、A、B、Cにいる人が含まれているので、 n(A and B and C)を外して n(A and B only) とする必要があるのです。 同様に、n(BとCのみ)とn(CとAのみ)が得られるので、これら3つを足すとちょうど2組の人数になります。
n(ちょうど2組)= n(A and B) – n(A and B and C) + n(B and C) – n(A and B and C) + n(C and A) – n(A and B and C) となります。 したがって、
5)n(ちょうど2つの集合)=n(AとB)+n(BとC)+n(CとA)-3*n(AとBとC)
ここで、n(少なくとも2つの集合)を簡単に求めることができます。
6)n(少なくとも2つの集合)=n(AとB)+n(BとC)+n(CとA)-2*n(AとBとC)
これはn(正確に2つの集合)よりn(AとBとC)が多いだけです。 これは理にかなっていますね。 ここでは、3つのセットに一度でも入った人を含めて、n(Exactly two sets)がn(At least two sets)に変換されます!
さて、次はn(Exactly one set)を求めます。 n(At least one set)から、n(At least two sets)を引いてみましょう、つまり (4)から(6)を引く
n(Exactly one set) = n(At least one set) – n(At least two sets), therefore:
⑦n(Exactly one set) = n(A) + n(B) + n(C) – 2*n(A and B) – 2*n(B and C) – 2*n(C and A) + 3*n(A and B and C)
これらの数式は全部覚える必要はないでしょう。 最初の2つに注目し、必要であれば他の公式を導き出す方法を知っておけばよいのです。
インタビューした250人の視聴者のうち、A、B、Cの3つのテレビチャンネルのうち、少なくとも1つを視聴している人。 Aを116人、Cを127人、Bを107人見ている。 1チャンネルしか見ていない人は何人いるだろうか?
(A) 185
(B) 180
(C) 175
(D) 190
(E) 195
与えられたものです。
n(At least one channel) = 250
n(Exactly two channels) = 50
そこで、n(At least one channel) = n(Exactly 1 channel) + n(Exactly 2 channels) + n(Exactly 3 channels) = 250
250 = n(Exactly 1 channel) となることが分かる。 + 50 + n(ちょうど3チャンネル)
ここで、n(ちょうど3チャンネル)=x
また、n(少なくとも1チャンネル) = n(A) + n(B) + n(C) – n(A and B) – n(B and C) – n(C and A) + n(A and B and C) = 250
また、このとき n(正確には2チャンネル) = n(A and B) + n(B and C) + n(C and A) – 3*n(A and B and C)
つまり n(A and B) + n(B and C) + n(C and A) = n(Exactly two channels) + 3*n(A and B and C)
これを上式にプラグインすると、このようになります。
250 = n(A) + n(B) + n(C) – n(正確には2チャンネル) – 3*x + x
となります。