집합과 명제
집합의 연산과 명제의 참·거짓을 논리적으로 판단하는 방법을 배웁니다.
혈액형별 학생 명단이 집합이라면, A형이거나 B형인 학생 수를 세는 것이 합집합 연산입니다.
쉽게 말하면
집합은 원소가 명확히 결정되는 대상의 모임입니다. 합집합(), 교집합(), 여집합(), 차집합()의 연산을 벤다이어그램으로 시각화하면 이해가 쉽습니다. 포함 배제의 원리 는 경우의 수 문제에도 자주 쓰입니다. 명제는 '참' 또는 '거짓'이 명확히 결정되는 문장이며, (충분조건·필요조건), 대우(), 역·이·대우의 참거짓 관계를 파악합니다. 대우는 원래 명제와 참거짓이 항상 같습니다.
숫자로 보는 예시
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예시 1합집합과 교집합의 기본 계산입니다.
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예시 2포함 배제 원리로 원소 개수를 구했습니다.
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예시 3는 의 충분조건이고, 는 의 필요조건입니다.
풀이 절차
명제 참·거짓 판단 절차
- 1 ① 명제를 ' 이면 이다' 형태()로 정리합니다.
- 2 ② 반례(p는 참이지만 q는 거짓인 경우)가 존재하는지 확인합니다.
- 3 ③ 반례가 있으면 거짓, 없으면 참으로 판단합니다.
- 4 ④ 증명이 필요한 경우 직접 증명 또는 대우 증명을 사용합니다.
자주 하는 실수
역과 대우 혼동
❌ 안 좋은 예
명제 가 참이면 역 도 참이라고 생각
✓ 좋은 예
대우 만 원래 명제와 참거짓이 같음
왜요? 역은 참거짓이 달라질 수 있습니다. 대우만 동치입니다.
포함 배제 원리 적용 누락
❌ 안 좋은 예
✓ 좋은 예
왜요? 교집합 원소를 두 번 더했으므로 한 번 빼야 합니다.
자가진단 — 풀어보면서 확인하기
아래 문제를 머릿속으로 풀어본 뒤 펼쳐서 정답과 풀이를 확인해 보세요.
Q1 전체집합 U = {x | x는 10 이하의 자연수}의 두 부분집합 A = {1, 2, 4, 8}, B = {2, 4, 6, 8, 10}에 대하여 A^c ∩ B의 원소의 개수는?
- ① 3
- ② 4
- ③ 2
- ④ 1
정답
③ 2
A^c = {3, 5, 6, 7, 9, 10}이고, A^c ∩ B = {6, 10}이므로 원소의 개수는 2개입니다.
Q2 두 집합 A = {x | x² - 5x + 6 = 0}, B = {x | x² - 3x + 2 = 0}에 대하여 A ∪ B의 원소의 개수는?
- ① 2
- ② 3
- ③ 5
- ④ 4
정답
② 3
A = {2, 3}, B = {1, 2}이므로 A ∪ B = {1, 2, 3}. 원소의 개수는 3개입니다.
Q3 두 조건 p: x² - 4 ≤ 0, q: |x - 1| ≤ a (a > 0)에 대하여 p가 q이기 위한 충분조건이 되도록 하는 정수 a의 최솟값은?
- ① 2
- ② 3
- ③ 1
- ④ 4
정답
② 3
p의 진리집합 P = [-2, 2], q의 진리집합 Q = [1-a, 1+a]입니다. p가 q의 충분조건이면 P ⊂ Q이어야 합니다. P ⊂ Q가 되려면 1-a ≤ -2이고 1+a ≥ 2이어야 합니다. 1-a ≤ -2에서 a ≥ 3, 1+a ≥ 2에서 a ≥ 1이므로 a ≥ 3. 따라서 정수 a의 최솟값은 3입니다.
Q4 두 집합 A={1,2,3}, B={2,3,4}에 대하여 A∩B의 원소의 개수는?
- ①1
- ②3
- ③4
- ④2
정답
④2
교집합 A∩B는 두 집합에 공통으로 속하는 원소들의 집합입니다. 공통 원소는 2, 3이므로 원소의 개수는 2개입니다.
Q5 명제 'p이면 q이다'가 참일 때, 항상 참인 것은?
- ①부정
- ②역 q이면 p이다
- ③대우 ~q이면 ~p이다
- ④이 ~p이면 ~q이다
정답
③대우 ~q이면 ~p이다
명제가 참이면 그 대우도 항상 참입니다. 'p→q'의 대우는 '~q→~p'입니다. 역과 이는 참이라는 보장이 없습니다.
개념 미니맵 — 어디에 놓인 개념인가요
자주 묻는 질문
Q1공집합은 모든 집합의 부분집합인가요?
네, 공집합 은 어떤 집합에도 포함되는 부분집합입니다.
Q2충분조건과 필요조건을 쉽게 구별하는 방법이 있나요?
' 이면 반드시 '이면 가 의 충분조건입니다. 화살표() 방향을 기억하세요.
Q3드모르간의 법칙은 어디에 쓰이나요?
처럼 여집합과 합·교집합을 변환할 때 씁니다. 경우의 수 문제에서도 자주 활용됩니다.
집필 우주정복치즈케이크 수학팀
최종 검토 2026-05-24
집합과 명제의 논리를 함수(fn_basic) 개념과 연결하면 정의역·공역 설정이 훨씬 명확해집니다.
집합과 명제 문제 풀어보기
개념을 익혔다면, 지도에서 다음 개념으로 자연스럽게 이어집니다.
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