Gleichheit zweier Mengen R und S zeigt man normalerweise, indem man zwei Sachen zeigt:
R⊆S besagt, dass jedes Element von R auch Element von S ist. Um das zu zeigen posutiliert man die Existenz eines Elementes r∈R und zeigt, dass auch r∈S ist. In diesem Sinne:
Zu a) Es genügt zu zeigen:
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(A∩B)∪(C∩D)⊆(A∪C)∩(A∪D)∩(B∪C)∩(B∪D)
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(A∪C)∩(A∪D)∩(B∪C)∩(B∪D)⊆(A∩B)∪(C∩D)
Zu 1. Sei x∈(A∩B)∪(C∩D). Dann ist x∈(A∩B) oder x∈(C∩D).
Fall 1: x∈(A∩B). Dann ist x∈A, insbesondere also auch x∈A∪C und x∈A∪D. Außerdem ist x∈B, insbesondere also auch x∈B∪C und x∈B∪D. Damit ist auch x∈(A∪C)∩(A∪D)∩(B∪C)∩(B∪D).
Fall 2 x∈(C∩D). Analog zu Fall 1.
TODO: (A∪C)∩(A∪D)∩(B∪C)∩(B∪D)⊆(A∩B)∪(C∩D) zeigen.