집합과 함수

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보라색 배경의 집합과 함수 아이콘

집합의 원소와 전체집합, 부분집합, 합집합, 교집합, 여집합 및 함수에서 입력값과 출력값을 하나씩 짝지어 주는 것을 설명합니다.

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거듭제곱을 나타내는 aⁿ 수식과 한글 제목 아이콘 보라색 배경의 다항함수 아이콘 보라색 배경의 확률 아이콘과 P(A) 표기

집합과 원소

집합은 특정 기준에 의해 모인 것이고,
원소는 집합을 이루는 성분이다.

집합을 나타낼 때는 {  }\{\phantom{\,\,}\} 안에 모든 원소를 나열한다.

집합과 원소 예시

11보다 크고 55보다 작은 정수의 집합은 {2,3,4}\{2, 3, 4\}이다.
44보다 작은 자연수의 집합은 {1,2,3}\{1, 2, 3\}이다.

전체집합

다루고자 하는 모든 원소를 포함하는 집합이다.
전체집합은 기호로 UU로 나타낸다.

부분집합

모든 원소가 다른 집합에도 속하는 집합이다.
집합 AA의 모든 원소가 BB에도 속할 때, AA를 BB의 부분집합이라고 하며, 기호로 A⊂BA \subset B로 나타낸다.

합집합

서로 다른 집합의 모든 원소를 하나로 합친 집합이다.
집합 AA 또는 BB에 속하는 모든 원소로 이루어진 집합을 AA와 BB의 합집합이라고 하며, 기호로 A∪BA \cup B로 나타낸다.

집합 A와 B의 합집합을 나타낸 벤 다이어그램

합집합 예시

집합 A={1,2,3}A = \{1, 2, 3\}, B={3,4}B = \{3, 4\}일 때, A∪B={1,2,3,4}A \cup B = \{1, 2, 3, 4\}이다.

교집합

서로 다른 집합에 모두 속하는 원소로 이루어진 집합이다.
집합 AA와 BB에 모두 속하는 원소로 이루어진 집합을 AA와 BB의 교집합이라고 하며, 기호로 A∩BA \cap B로 나타낸다.

두 집합 A와 B의 교집합 A∩B를 보라색으로 표시한 벤다이어그램

교집합 예시

집합 A={1,2,3}A = \{1, 2, 3\}, B={3,4}B = \{3, 4\}일 때, A∩B={3}A \cap B = \{3\}이다.

여집합

전체집합 UU에서 특정 집합에 속하지 않는 원소로 이루어진 집합이다.
전체집합 UU에서 집합 AA에 속하지 않는 원소로 이루어진 집합을 AA의 여집합이라고 하며, 기호로 AcA^{c}로 나타낸다.

전체집합 U 안의 집합 A와 여집합 Aᶜ을 색으로 나타낸 벤다이어그램

여집합 예시

전체집합 U={1,2,3}U = \{1, 2, 3\}, 집합 A={3}A = \{3\}일 때, Ac={1,2}A^{c} = \{1, 2\}이다.

함수

한 집합의 각 원소(입력값)에 다른 집합의 원소(출력값)를 하나씩 짝지어 주는 것이다.

함수는 기호로 ff, gg, hh 등으로 나타내며, 입력값은 함수 기호 바로 오른쪽 괄호 안에 적는다.

독립변수는 함수의 입력값이고,
종속변수는 입력값에 의해 결정되는 함수의 출력값이다.

예를 들어 함수 ff의 입력값이 xx일 때, 출력값은 f(x)f(x)이다.

함수 예시

∘\circ 예시11:

f(x)=x+2f(x) = x + 2인 함수는 입력값이 xx일 때, 출력값은 f(x)=x+2f(x) = x + 2임을 의미한다.
따라서 입력값인 xx가 33일 때, 출력값은 f(3)=3+2=5f(3) = 3 + 2 = 5이다.


∘\circ 예시22:

f(x)=x2f(x) = x^{2}인 함수는 입력값이 xx일 때, 출력값은 f(x)=x2f(x) = x^{2}임을 의미한다.
따라서 입력값인 xx가 33일 때, 출력값은 f(3)=32=9f(3) = 3^{2} = 9이다.

적용 문항

1번 문항


전체집합과 여집합이 주어진 두 부분집합의 교집합 원소의 합을 묻는 문제

2번 문항


함수 f(x)=x²+5에서 f(5)의 값을 묻는 객관식 문항