Verilen küme bilgileri:
- $s(A) = 12$
- $s(B) = 9$
- $s(C) = 4$
- $A \cap B \cap C \neq \emptyset$ (Bu, üç kümenin kesişiminde en az 1 eleman olduğu anlamına gelir, yani $s(A \cap B \cap C) \ge 1$)
Bizden $s(A \cup B \cup C)$ değerinin en çok kaç olabileceği isteniyor.
Üç kümenin birleşiminin eleman sayısını veren genel formül şöyledir:
$$s(A \cup B \cup C) = s(A) + s(B) + s(C) - s(A \cap B) - s(A \cap C) - s(B \cap C) + s(A \cap B \cap C)$$
$s(A \cup B \cup C)$ değerini en büyük yapmak için, kümelerin kesişimlerini (çakışan kısımlarını) mümkün olduğunca azaltmamız gerekir. Ancak $A \cap B \cap C \neq \emptyset$ koşulu nedeniyle, üç kümenin kesişimi boş küme olamaz.
Adımlar:
-
$s(A \cap B \cap C)$ değerini belirle:
Kümelerin birleşimini en büyük yapmak için, $s(A \cap B \cap C)$ değerini mümkün olan en küçük pozitif tam sayıya, yani 1'e eşitleriz. ($s(A \cap B \cap C) = 1$)
-
İkili kesişim değerlerini belirle:
Birleşimi en büyük yapmak için ikili kesişimleri ($s(A \cap B)$, $s(A \cap C)$, $s(B \cap C)$) de mümkün olduğunca küçük tutmalıyız. Her ikili kesişim, üçlü kesişimi içermek zorundadır. Yani $s(A \cap B) \ge s(A \cap B \cap C)$, $s(A \cap C) \ge s(A \cap B \cap C)$ ve $s(B \cap C) \ge s(A \cap B \cap C)$.
Bu durumda, ikili kesişimleri de minimum değerlerine, yani $s(A \cap B \cap C) = 1$'e eşitleriz:
- $s(A \cap B) = 1$
- $s(A \cap C) = 1$
- $s(B \cap C) = 1$
Bu durum, $A \cap B \setminus C$, $A \cap C \setminus B$ ve $B \cap C \setminus A$ bölgelerinde eleman olmadığı anlamına gelir. Yani, A ve B'nin kesişimindeki tüm elemanlar aynı zamanda C'de de bulunur (ve diğer ikililer için de benzer şekilde).
-
Formülde yerine koy ve hesapla:
Şimdi tüm bu değerleri birleşim formülünde yerine koyalım:
$$s(A \cup B \cup C) = s(A) + s(B) + s(C) - s(A \cap B) - s(A \cap C) - s(B \cap C) + s(A \cap B \cap C)$$
$$s(A \cup B \cup C) = 12 + 9 + 4 - 1 - 1 - 1 + 1$$
$$s(A \cup B \cup C) = 25 - 3 + 1$$
$$s(A \cup B \cup C) = 23$$
Bu yapılandırma, kümelerin mümkün olduğunca ayrık olmasını sağlar, sadece zorunlu olan üçlü kesişim bölgesinde 1 eleman bulunur. Bu da birleşimin maksimum değerini verir.
Cevap D seçeneğidir.