Verilen sembolik işlem şu şekilde tanımlanmıştır:
Üstteki küme (örneğin A) ve alttaki küme (örneğin B) verildiğinde, bu işlem A - B kümesinin alt kümelerinin sayısını ifade eder.
Matematiksel olarak, eğer bir küme X'in eleman sayısı $|X|$ ise, alt küme sayısı $2^{|X|}$'dir. Dolayısıyla, tanımlanan işlem $2^{|A-B|}$ olarak ifade edilebilir.
Şimdi bize sorulan ifadeye bakalım:
Üstteki küme: $A \cup B$
Alttaki küme: $A - B$
Tanıma göre, bu ifade $(A \cup B) - (A - B)$ kümesinin alt kümelerinin sayısını temsil eder.
Şimdi $(A \cup B) - (A - B)$ kümesini basitleştirelim:
- Küme farkı tanımına göre $X - Y = X \cap Y'$ (X kesişim Y'nin tümleyeni).
- Bu durumda, $(A \cup B) - (A - B) = (A \cup B) \cap (A - B)'$
- $A - B = A \cap B'$ olduğunu biliyoruz.
- O zaman $(A - B)' = (A \cap B')'$
- De Morgan kurallarına göre $(A \cap B')' = A' \cup (B')' = A' \cup B$.
Şimdi bu ifadeyi yerine koyalım:
$(A \cup B) \cap (A' \cup B)$
Dağılma özelliğini kullanarak bu ifadeyi açalım:
$((A \cup B) \cap A') \cup ((A \cup B) \cap B)$
- İlk kısım: $(A \cup B) \cap A'$
- $= (A \cap A') \cup (B \cap A')$
- $= \emptyset \cup (B \cap A')$ (Çünkü $A \cap A' = \emptyset$)
- $= B \cap A'$
- $= B - A$
- İkinci kısım: $(A \cup B) \cap B$
- $= (A \cap B) \cup (B \cap B)$
- $= (A \cap B) \cup B$
- $= B$ (Çünkü $A \cap B$ kümesi $B$ kümesinin bir alt kümesidir, birleşimleri $B$ olur.)
Şimdi bu iki kısmı birleştirelim:
$(B - A) \cup B$
$B - A$ kümesi, $B$ kümesinin bir alt kümesidir. Bir küme ile kendisinin bir alt kümesinin birleşimi, o kümenin kendisine eşittir.
Dolayısıyla, $(B - A) \cup B = B$.
Sonuç olarak, verilen ifade B kümesinin alt kümelerinin sayısını temsil eder.
Cevap B seçeneğidir.