集合A,B,Cで常に成立する等式

正解は エ です。 エは集合の 分配法則 $(A\cap C)\cup(B\cap C)=(A\cup B)\cap C$ そのものです。左辺は「AとCの共通部分」と「BとCの共通部分」を合わせたもの、右辺は「AかBに入っている部分」のうちCにも入っている部分で、どちらも同じ領域(★)になります。 ほかの選択肢は、反例を1つ示せば「常に成立する」とはいえません。 選択肢 反例に使う集合 左辺 右辺 成立 ア A=C={1}、B=∅ {1} ∅ × イ A=B=∅、C={3} ∅ {3} × ウ A=C={1}、B=∅ {1} ∅ × ア〜ウを整理すると、アの左辺は $A\cap C$、イの右辺は $(A\cap B)\cup C$、ウの左辺は $A\cap(B\cup C)$ となり、もう一方の辺と一致しないことがわかります。

集合AA,BB,CCを使った等式のうち,集合AA,BB,CCの内容によらず常に成立する等式はどれか。ここで,∪\cupは和集合,∩\capは積集合を示す。

出典平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問1
ア
(A∪B)∩(A∩C)=B∩(A∪C)(A\cup B)\cap(A\cap C)=B\cap(A\cup C)
イ
(A∪B)∩C=(A∪C)∩(B∪C)(A\cup B)\cap C=(A\cup C)\cap(B\cup C)
ウ
(A∩C)∪(B∩A)=(A∩B)∪(B∩C)(A\cap C)\cup(B\cap A)=(A\cap B)\cup(B\cap C)
エ
(A∩C)∪(B∩C)=(A∪B)∩C(A\cap C)\cup(B\cap C)=(A\cup B)\cap C