한양과학기술고등학교

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집합의 포함 관계와 부분집합의 개수

집합의 포함 관계와 부분집합의 개수

공통수학2 · 집합과 명제 — 원소가 n개인 집합의 부분집합은 2ⁿ개. 각 원소를 ‘넣는다/뺀다’ 두 가지로 정하므로 2를 n번 곱한다.

1. 직접 해보기

전체 원소 수 n, ‘반드시 포함’ 원소 수 a, ‘반드시 제외’ 원소 수 b 를 조절해 조건부 부분집합의 개수를 확인하자.

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2. 개수 공식

대상개수
부분집합2ⁿ
진부분집합 (자기 자신 제외)2ⁿ − 1
공집합 아닌 부분집합2ⁿ − 1
특정 원소 k개를 반드시 포함2^(n−k)
특정 원소 k개는 포함 안 함2^(n−k)

3. 포함 관계

A ⊂ B ⇔ (A의 모든 원소가 B에 속함). A = B ⇔ (A ⊂ B 이고 B ⊂ A). 공집합 ∅ 는 모든 집합의 부분집합. 원소의 개수를 n(A) 로 쓴다.
핵심 부분집합 개수는 2ⁿ. ‘반드시 포함/제외’ 조건이 붙으면 자유롭게 정하는 원소 수만큼만 2를 곱한다.