容斥原理
容斥原理
1. 了解容斥原理二量重叠和三量重叠的内容;
2. 掌握容斥原理的在组合计数等各个方面的应用.
一、两量重叠问题
在一些计数问题中,经常遇到有关集合元素个数的计算.求两个集合并集的元素的个数,不能简单地把两个集合的元素个数相加,而要从两个集合个数之和中减去重复计算的元素个数,即减去交集的元素个数,用式子可表示成:A B A B A B =+-(其中符号“”读作
“并”,相当于中文“和”或者“或”的意思;符号“
”读作“交”,相当于中文“且”的
意思.)则称这一公式为包含与排除原理,简称容斥原理.图示如下:A 表示小圆部分,B 表示大圆部分,C 表示大圆与小圆的公共部分,记为:A
B ,即阴影面积.图示如下:A 表
示小圆部分,B 表示大圆部分,C 表示大圆与小圆的公共部分,记为:A
B ,
即阴影面积.
包含与排除原理告诉我们,要计算两个集合A B 、的并集A
B 的元素的个数,可分以下两
步进行:
第一步:分别计算集合A B 、的元素个数,然后加起来,即先求A B +(意思是把A B 、的一
切元素都“包含”进来,加在一起);
第二步:从上面的和中减去交集的元素个数,即减去C A B =(意思是“排除”了重复计算的元素个数).
二、三量重叠问题
A 类、
B 类与
C 类元素个数的总和A =类元素的个数B +类元素个数C +类元素个数-既是A 类又是B 类的元素个数-既是B 类又是C 类的元素个数-既是A 类又是C 类的元素个数+同时是A 类、B 类、C 类的元素个数.用符号表示为:A B C A B C A B B C A C A B C =++---+.图示如下:
教学目标
知识要点
1.先包含——A B +
重叠部分A B 计算了2次,多加了1次; 2.再排除——A B A B +-
把多加了1次的重叠部分A B 减去.
在解答有关包含排除问题时,我们常常利用圆圈图(韦恩图)来帮助分析思考.
模块一、两量重叠问题
【例 1】 实验小学四年级二班,参加语文兴趣小组的有28人,参加数学兴趣小组的有29
人,有12人两个小组都参加.这个班有多少人参加了语文或数学兴趣小组?(2级)
C B
A
【巩固】 芳草地小学四年级有58人学钢琴,43人学画画,37人既学钢琴又学画画,问只
学钢琴和只学画画的分别有多少人?(2级)
C B
A
【巩固】 四(二)班有48名学生,在一节自习课上,写完语文作业的有30人,写完数学作业
的有20人,语文数学都没写完的有6人. ⑴ 问语文数学都写完的有多少人?
⑵ 只写完语文作业的有多少人? (2级)
【例 2】 某班共有46人,参加美术小组的有12人,参加音乐小组的有23人,有5人两个
例题精讲
图中小圆表示A 的元素的个数,中圆表示B 的元素的个数,大圆表示C 的元素的个数.
1.先包含:A B C ++
重叠部分A B 、B C 、C A 重叠了2次,多加了1次. 2.再排除:A B C A B B C A C ++---
重叠部分A B C 重叠了3次,但是在进行A B C ++- A B B C A C --计算时都被减掉了. 3.再包含:A B C A B B C A C A B C ++---+.
小组都参加了.这个班既没参加美术小组也没参加音乐小组的有多少人?(2级)
【巩固】 四年级一班有45人,其中26人参加了数学竞赛,22人参加了作文比赛,12人两
项比赛都参加了.一班有多少人两项比赛都没有参加?(2级)
【巩固】 实验二校一个歌舞表演队里,能表演独唱的有10人,能表演跳舞的有18人,两
种都能表演的有7人.这个表演队共有多少人能登台表演歌舞?(2级)
【例 3】 某次英语考试由两部分组成,结果全班有12人得满分,第一部分有25人做对,
第二部分有19人有错,问两部分都有错的有多少人?(4级)
两部分全对的
两部分都有错的
只做对第二部分的
只做对第一部分的
【例 4】 对全班同学调查发现,会游泳的有20人,会打篮球的有25人.两项都会的有10
人,两项都不会的有9人.这个班一共有多少人?(4级)
会打篮球的
会游泳的
两项都会的
两项都不会的
B
A
【巩固】 某班组织象棋和军棋比赛,参加象棋比赛的有32人,参加军棋比赛的有28人,有
18人两项比赛都参加了,这个班参加棋类比赛的共有多少人?(4级)
两项比赛都参加的
只参加军棋比赛的
只参加象棋比赛的B
A
【例 5】 在46人参加的采摘活动中,只采了樱桃的有18人,既采了樱桃又采了杏的有7
人,既没采樱桃又没采杏的有6人,问:只采了杏的有多少人?(4级)
A
B
既采樱桃又采杏的
既没采樱桃又没采杏的
【例 6】 甲、乙、丙三个小组学雷锋,为学校擦玻璃,其中68块玻璃不是甲组擦的,52块
玻璃不是乙组擦的,且甲组与乙组一共擦了60块玻璃.那么,甲、乙、丙三个小组各擦了多少块玻璃?(4级)
【例 7】 育才小学画展上展出了许多幅画,其中有16幅画不是六年级的,有15幅画不是
五年级的,五、六年级共展出25幅画,其他年级的画共有多少幅?(4级)
丙
乙甲
B
A
【例 8】 47名学生参加数学和语文考试,其中语文得分95分以上的14人,数学得分95分
以上的21人,两门都不在95分以上的有22人.问:两门都在95分以上的有多少人?(4级)
两门都不在95分以上的
数学95分以上的
语文95分以上的
两门95分以上的
A
B
【巩固】 (第二届小学迎春杯数学竞赛)有100位旅客,其中有10人既不懂英语又不懂俄语,
有75人懂英语,83人懂俄语.问既懂英语又懂俄语的有多少人? (4级)
【例 9】 一个班48人,完成作业的情况有三种:一种是完成语文作业没完成数学作业;一
种是完成数学作业没完成语文作业;一种是语文、数学作业都完成了.已知做完
语文作业的有37人;做完数学作业的有42人.这些人中语文、数学作业都完成
的有多少人?(4级)
【巩固】四年级科技活动组共有63人.在一次剪贴汽车模型和装配飞机模型的定时科技活动比赛中,老师到时清点发现:剪贴好一辆汽车模型的同学有42人,装配好一架
飞机模型的同学有34人.每个同学都至少完成了一项活动.问:同时完成这两项
活动的同学有多少人?(4级)
【巩固】科技活动小组有55人.在一次制作飞机模型和制作舰艇模型的定时科技活动比赛中,老师到时清点发现:制作好一架飞机模型的同学有40人,制作好一艘舰艇的
同学有32人.每个同学都至少完成了一项制作.问两项制作都完成的同学有多少
人?(4级)
C B
A
【例10】一次数学测验,甲答错题目总数的1
4
,乙答错3道题,两人都答错的题目是题目
总数的1
6
.求甲、乙都答对的题目数.(6级)
【例11】小赵、小钱、小孙、小李、小周、小吴、小郑、小王,这8名同学站成一排.其中小孙和小周不能相邻,小钱和小吴也不能相邻,小李必须在小郑和小王之间(可
相邻也可不相邻).则不同的排列方法共有________种.(6级)
模块二、三量重叠问题
【例12】某班学生手中分别拿红、黄、蓝三种颜色的小旗,已知手中有红旗的共有34人,手中有黄旗的共有26人,手中有蓝旗的共有18人.其中手中有红、黄、蓝三种
小旗的有6人.而手中只有红、黄两种小旗的有9人,手中只有黄、蓝两种小旗
的有4人,手中只有红、蓝两种小旗的有3人,那么这个班共有多少人?(6级)
C B
A
【巩固】某班有42人,其中26人爱打篮球,17人爱打排球,19人爱踢足球,9人既爱打篮球又爱踢足球,4人既爱打排球又爱踢足球,没有一个人三种球都爱好,也没
有一个人三种球都不爱好.问:既爱打篮球又爱打排球的有几人?(6级)
【例13】四年级一班有46名学生参加3项课外活动.其中有24人参加了数学小组,20人参加了语文小组,参加文艺小组的人数是既参加数学小组也参加文艺小组人数
的3.5倍,又是3项活动都参加人数的7倍,既参加文艺小组也参加语文小组
的人数相当于3项都参加的人数的2倍,既参加数学小组又参加语文小组的有10
人.求参加文艺小组的人数.(6级)
【巩固】五年级三班学生参加课外兴趣小组,每人至少参加一项.其中有25人参加自然兴趣小组,35人参加美术兴趣小组,27人参加语文兴趣小组,参加语
文同时又参加美术兴趣小组的有12人,参加自然同时又参加美术兴趣小组
的有8人,参加自然同时又参加语文兴趣小组的有9人,语文、美术、自然
3科兴趣小组都参加的有4人.求这个班的学生人数.(6级)
【解析】光明小学组织棋类比赛,分成围棋、中国象棋和国际象棋三个组进行,参加围棋比赛的有42人,参加中国象棋比赛的有55人,参加国际象棋比赛的有33人,同
时参加了围棋和中国象棋比赛的有18人,同时参加了围棋和国际象棋比赛的有10
人,同时参加了中国象棋和国际象棋比赛的有9人,其中三种棋赛都参加的有5人,
问参加棋类比赛的共有多少人?(6级)
【例14】新年联欢会上,共有90人参加了跳舞、合唱、演奏三种节目的演出.如果只参加跳舞的人数三倍于只参加合唱的人数;同时参加三种节目的人比只参加合唱的
人少7人;只参加演奏的比同时参加演奏、跳舞但没有参加合唱的人多4人;50
人没有参加演奏;10人同时参加了跳舞和合唱但没有参加演奏;40人参加了合
唱;那么,同时参加了演奏、合唱但没有参加跳舞的有________人.(6级)
【巩固】五年级三班有46名学生参加三项课外活动,其中24人参加了绘画小组,20人参加了合唱小组,参加朗诵小组的人数是既参加绘画小组又参加朗诵小组
人数的3.5倍,又是三项活动都参加人数的7倍,既参加朗诵小组又参加合
唱小组的人数相当于三项都参加人数的2倍,既参加绘画小组又参加合唱小
组的有10人,求参加朗诵小组的人数.(6级)
【巩固】六年级100名同学,每人至少爱好体育、文艺和科学三项中的一项.其中,爱好体育的55人,爱好文艺的56人,爱好科学的51人,三项都爱好的15人,只爱
好体育和科学的4人,只爱好体育和文艺的17人.问:有多少人只爱好科学和文
艺两项?只爱好体育的有多少人?(6级)
【例15】在某个风和日丽的日子,10个同学相约去野餐,每个人都带了吃的,其中6个人带了汉堡,6个人带了鸡腿,4个人带了芝士蛋糕,有3个人既带了汉堡又带了
鸡腿,1个人既带了鸡腿又带了芝士蛋糕.2个人既带了汉堡又带了芝土蛋糕.问:
⑴三种都带了的有几人?
⑵只带了一种的有几个?(8级)
A
B
C
【巩固】盛夏的一天,有10个同学去冷饮店,向服务员交了一份需要冷饮的统计表:要可乐、雪碧、橙汁的各有5人;可乐、雪碧都要的有3人;可乐、橙汁都要的有2人;
雪碧、橙汁都要的有2人;三样都要的只有1人,证明其中一定有1人这三种饮料
都没有要.(8级)
【例16】全班有25个学生,其中17人会骑自行车,13人会游泳,8人会滑冰,这三个运
动项目没有人全会,至少会这三项运动之一的学生数学成绩都及格了,但又都不是优秀.若全班有6个人数学不及格,那么, ⑴ 数学成绩优秀的有几个学生?
⑵ 有几个人既会游泳,又会滑冰?(8级)
【巩固】 五年级一班共有36人,每人参加一个兴趣小组,共有A 、B 、C 、D 、E 五个
小组,若参加A 组的有15人,参加B 组的人数仅次于A 组,参加C 组、D 组的人数相同,参加E 组的人数最少,只有4人.那么,参加B 组的有_______人.(8级)
【例 17】 五一班有28位同学,每人至少参加数学、语文、自然课外小组中的一个.其中
仅参加数学与语文小组的人数等于仅参加数学小组的人数,没有同学仅参加语文或仅参加自然小组,恰有6个同学参加数学与自然小组但不参加语文小组,仅参加语文与自然小组的人数是3个小组全参加的人数的5倍,并且知道3个小组全参加的人数是一个不为0的偶数,那么仅参加数学和语文小组的人有多少人?(8级)
【例 18】 在一个自助果园里,只摘山莓者两倍于只摘李子者;摘了草莓、山莓和李子的人
数比只摘李子的人数多3个;只摘草莓者比摘了山莓和草莓但没有摘李子者多4人;50个人没有摘草莓;11个人摘了山莓和李子但没有摘草莓;总共有60人摘了李子.如果参与采摘水果的总人数是100,你能回答下列问题吗? ① 有 人摘了山莓;
② 有 人同时摘了三种水果; ③ 有 人只摘了山莓;
④ 有 人摘了李子和草莓,而没有摘山莓; ⑤ 有 人只摘了草莓.(6级)
李子
草莓
山莓F G E D C B A
【例 19】 某学校派出若干名学生参加体育竞技比赛,比赛一共只有三个项目,已知参加长
跑、跳高、标枪三个项目的人数分别为10、15、20人,长跑、跳高、标枪每一项的的参加选手中人中都有五分之一的人还参加了别的比赛项目,求这所学校一共派出多少人参加比赛?(8级)
科学51人
文艺56人
17154
体育55人x
模块三、图形中的重叠问题 【例 20】 把长38厘米和53厘米的两根铁条焊接成一根铁条.已知焊接部分长4厘米,焊
接后这根铁条有多长?(2级)
【巩固】 把长23厘米和37厘米的两根铁条焊接成一根铁条.已知焊接部分长3厘米,焊接
后这根铁条有多长?(2级)
【例 21】 两张长4厘米,宽2厘米的长方形纸摆放成如图所示形状.把它放在桌面上,覆
盖面积有多少平方厘米?(2级)
图3
2厘米
4厘米
【巩固】 如图3,一张长8厘米,宽6厘米,另一个正方形边长为6厘米,它们中间重叠的
部分是一个边长为4厘米的正方形,求这个组合图形的面积.(2级)
图3
6
4
6
8
【巩固】 一个长方形长12厘米,宽8厘米,另一个长方形长10厘米,宽6厘米,它们中间
重叠的部分是一个边长4厘米的正方形,求这个组合图形的面积.(2级)
10
6
4
8
12
【例 22】 三个面积均为50平方厘米的圆纸片放在桌面上(如图),三个纸片共同重叠的面
积是10平方厘米.三个纸片盖住桌面的总面积是100厘米.问:图中阴影部分面积之和是多少?(4级)
C
B
A
10
【巩固】 如图,已知甲、乙、丙3个圆的面积均为30,甲与乙、乙与丙、甲与丙重合部分
的面积分别为6,8,5,而3个圆覆盖的总面积为73.求阴影部分的面积.(4级)
【例 23】 如图,三角形纸板、正方形纸板、圆形纸板的面积相等,都等于60平方厘米.阴
影部分的面积总和是40平方厘米,3张板盖住的总面积是100平方厘米,3张纸板重叠部分的面积是多少平方厘米?(6级)
【巩固】 如图所示,A 、B 、C 分别是面积为12、28、16的三张不同形状的纸片,它们
重叠在一起,露在外面的总面积为38.若A 与B 、B 与C 的公共部分的面积分别为8、7,A 、B 、C 这三张纸片的公共部分为3.求A 与C 公共部分的面积是多少?(6级)
A B
C
7-7-5 容斥原理之最值问题.教师版
1. 了解容斥原理二量重叠和三量重叠的内容; 2. 掌握容斥原理的在组合计数等各个方面的应用. 一、两量重叠问题 在一些计数问题中,经常遇到有关集合元素个数的计算.求两个集合并集的元素的个数,不能简单地把两个集合的元素个数相加,而要从两个集合个数之和中减去重复计算的元素个数,即减去交集的元素个数,用式子可表示成:A B A B A B =+-(其中符号“”读作“并”,相当于中文“和”或者“或”的意思;符号“”读作“交”,相当于中文“且”的意思.)则称这一公式为包含与排除原理,简称容斥原理.图示如下:A 表示小圆部分,B 表示大圆部分,C 表示大圆与小圆的公共部分,记为:A B ,即阴影面积.图示如下:A 表示小圆部分,B 表示大圆部分, C 表示大圆与小圆的公共部分,记为:A B ,即阴影面积. 包含与排除原理告诉我们,要计算两个集合A B 、的并集A B 的元素的个数,可分以下两步进行: 第一步:分别计算集合A B 、的元素个数,然后加起来,即先求A B +(意思是把A B 、的一切元素都“包含”进 来,加在一起); 第二步:从上面的和中减去交集的元素个数,即减去C A B =(意思是“排除”了重复计算的元素个数). 二、三量重叠问题 A 类、 B 类与 C 类元素个数的总和A =类元素的个数B +类元素个数C +类元素个数-既是A 类又是B 类的元素个数-既是B 类又是C 类的元素个数-既是A 类又是C 类的元素个数+同时是A 类、B 类、C 类的元素个数.用符号表示为:A B C A B C A B B C A C A B C =++---+.图示如下: 教学目标 知识要点 7-7-5.容斥原理之最值问题 1.先包含——A B + 重叠部分A B 计算了2次,多加了1次; 图中小圆表示A 的元素的个数,中圆表示B 的元素的个数, 1.先包含:A B C ++ 重叠部分A B 、B C 、C A 重叠了2次, 多加了1次. 2.再排除:A B C A B B C A C ++---
容斥原理之重叠问题(二)
7-7-2.容斥原理之重叠问题(二) 教学目标 1.了解容斥原理二量重叠和三量重叠的内容; 2. 掌握容斥原理的在组合计数等各个方面的应用. 知识要点 一、两量重叠问题 在一些计数问题中,经常遇到有关集合元素个数的计算.求两个集合并集的元素的个数,不能简单地把两个集合的元素个数相加,而要从两个集合个数之和中减去重复计算的元素个数,即减去交集的元素个数,用式子可表示成:A B A B A B =+- (其中符号“ ”读作“并”,相当于中文“和”或者“或”的意思;符号“ ”读作“交”,相当于中文“且”的意思.)则称这一公式为包含与排除原理,简称容斥原理.图示如下:A 表示小圆部分,B 表示大圆部分,C 表示大圆与小圆的公共部分,记为:A B ,即阴影面积.图示如下:A 表示小圆部分,B 表示大圆部分,C 表示大圆与小圆的公共部分,记为:A B , 即阴影面积. 包含与排除原理告诉我们,要计算两个集合A B 、的并集A B 的元素的个数,可分以下两步进行:第一步:分别计算集合A B 、的元素个数,然后加起来,即先求A B +(意思是把A B 、的一切元素都“包含”进 来,加在一起); 第二步:从上面的和中减去交集的元素个数,即减去C A B = (意思是“排除”了重复计算的元素个数). 二、三量重叠问题 A 类、 B 类与 C 类元素个数的总和A =类元素的个数B +类元素个数C +类元素个数-既是A 类又是B 类的元素个数-既是B 类又是C 类的元素个数-既是A 类又是C 类的元素个数+同时是A 类、B 类、C 类的元素个数.用符号表示为:A B C A B C A B B C A C A B C =++---+ .图示如下:在解答有关包含排除问题时,我们常常利用圆圈图(韦恩图)来帮助分析思考. 1.先包含——A B +重叠部分A B 计算了2次,多加了1次; 2.再排除——A B A B +- 把多加了1次的重叠部分A B 减去. 图中小圆表示A 的元素的个数,中圆表示B 的元素的个数, 大圆表示C 的元素的个数. 1.先包含:A B C ++重叠部分A B 、B C 、C A 重叠了2次,多加了1次. 2.再排除:A B C A B B C A C ++--- 重叠部分A B C 重叠了3次,但是在进行A B C ++- A B B C A C -- 计算时都被减掉了. 3.再包含:A B C A B B C A C A B C ++---+ .
容斥原理公式及运用
容斥原理公式及运用 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
在计数时,必须注意无一重复,无一遗漏。为了使重叠部分不被重复计算,研究出一种新的计数方法。这种方法的基本思路是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥原理。 一、容斥原理1:两个集合的容斥原理 如果被计数的事物有A、B两类,那么,先把A、B两个集合的元素个数相加,发现既是A类又是B类的部分重复计算了一次,所以要减去。如下图所示。【示例1】一次期末考试,某班有15人数学得满分,有12人语文得满分,并且有4人语、数都是满分,那么这个班至少有一门得满分的同学有多少人 数学得满分人数→A,语文得满分人数→B,数学、语文都是满分人数→A∩B,至少有一门得满分人数→A∪B。A∪B=15+12-4=23,共有23人至少有一门得满分。 二、容斥原理2:三个集合的容斥原理
如果被计数的事物有A、B、C三类,那么,将A、B、C三个集合的元素个数相加后发现两两重叠的部分重复计算了1次,三个集合公共部分被重复计算了2次。 如下图所示,灰色部分A∩B-A∩B∩C、B∩C-A∩B∩C、C∩A-A∩B∩C都被重复计算了1次,黑色部分A∩B∩C被重复计算了2次,因此总数A∪B∪C=A+B+C-(A∩B-A∩B∩C)-(B∩C-A∩B∩C)-(C∩A-A∩B∩C)-2A∩B∩C=A+B+C-A∩B-B∩C-C∩A+A∩B∩C。即得到: 【示例2】某班有学生45人,每人都参加体育训练队,其中参加足球队的有25人,参加排球队的有22人,参加游泳队的有24人,足球、排球都参加的有12人,足球、游泳都参加的有9人,排球、游泳都参加的有8人,问:三项都参加的有多少人 参加足球队→A,参加排球队→B,参加游泳队→C,足球、排球都参加的→A∩B,足球、游泳都参加的→C∩A,排球、游泳都参加的→B∩C,三项都参加的→A∩B∩C。三项都参加的有A∩B∩C=A∪B∪C-A-B-C+A∩B+B∩C+C∩A=45-25-22-24+12+9+8=3人。
容斥原理的极值问题
容斥原理的极值问题文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
有关容斥原理的极值问题 所谓“极值问题”就是通常说的最大值,最小值的问题,题干中通常有“至少”,“至多”等题眼,解决这类问题通常有两种方法,一是极限思想,另一种就是逆向思维。 通过以下几个例题具体看一下: 1. 某社团共有46人,其中35人爱好戏剧,30人爱好体育,38人爱好写作,40人爱好收藏,至少有几个4个活动都参加 解析: 逆向思维,分别考虑不喜欢其中某项活动的人数是多少,由题意可知,分别为11,16,8,6,只有当这四项集合互相没有交集的时候,四项活动都喜欢的人数才最少,因此最少人数为46-11-16-8-6=5 2. 参加某部门招聘考试的共有120人,考试内容共有6道题。1至6道题分别有86人,88人,92人,76人,72人和70人答对,如果答对3道题或3道以上的人员能通过考试,那么至少有多少人能通过考试 解析(极限思想):要使通过的人最少,那么就是对1道,2道的人最多,并且应该是对2道的人最多(这样消耗的总题目数最多),假设都只对了2道,那120人总共对了240道,而现在对了86+88+92+76+72+70=484,比240多了244道,每个人还可以多4道(这样总人数最少),244/4=61。(逆向思维):先算出来1-6题每题错的人数120-86=34 120-88=32 120- 92=28 120-76=44 120-72=48 120-70=50 要使通过的人数最少,就是没通过的人数最多,让错的人都只错4道就错的人最多,总的错的题数为 34+32+28+44+48+50=236236/4=59120-59=61
《三集合容斥原理》
三集合容斥原理 华图教育梁维维 我们知道容斥原理的本质是把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复的一种计数的方法。之前我们叙述过了两集合容斥原理,下面我们来看一下三集合容斥原理,相对于两集合容斥原理而言,三集合容斥原理的难度有所增加,但总体难度适中,所以三集合容斥原理在国家公务员考试中出现的频率较高,在其他省份考试以及各省份联考当中也时有出现,下面我们了解一下三集合容斥原理的公式。 三集合容斥原理公式: 三者都不满足的个数。 总个数- = + - - - + + =| | | | | | | | | | | | | || |C B A C B C A B A C B A C B A 有些问题,可以直接代入三集合容斥原理的公式进行求解。 【例1】如图所示,X、Y、Z分别是面积为64、180、160的三张不同形状的纸片。它们部分重叠放在一起盖在桌面上,总共盖住的面积为290。且X与Y、Y与Z、Z与X重叠部分面积分别为24、70、36。问阴影部分的面积是多少?( ) A.15 B.16 C.14 D.18 【解析】依题意,假设阴影部分的面积为x,代入公式可得:64+180+160-24-70-36+x=290,解得x=16,正确答案为B选项。 近几年,直接套用三集合公式的题目有所减少,开始出现条件变形的题目,往往告诉大家“只满足两个条件的共有多少”这样的信息,看似无法直接套用公式,其实只要掌握本质,仍然可以直接套用公式。 【例2】(2012河北-44)某通讯公司对3542个上网客户的上网方式进行调查,其中1258个客户使用手机上网,1852个客户使用有线网络上网,932个客户使用无线网络上网。如果使用不只一种上网方式的有352个客户,那么三种上网方式都使用的客户有多少个?() A. 148 B. 248
7-7-2 容斥原理之重叠问题(二).教师版
1. 了解容斥原理二量重叠和三量重叠的内容; 2. 掌握容斥原理的在组合计数等各个方面的应用. 一、两量重叠问题 在一些计数问题中,经常遇到有关集合元素个数的计算.求两个集合并集的元素的个数,不能简单地把两个集合的元素个数相加,而要从两个集合个数之和中减去重复计算的元素个数,即减去交集的元素个数,用式子可表示成:A B A B A B =+-(其中符号“”读作“并”,相当于中文“和”或者“或”的意思;符号“”读作“交”,相当于中文“且”的意思.)则称这一公式为包含与排除原理,简称容斥原理.图示如下:A 表示小圆部分,B 表示大圆部分,C 表示大圆与小圆的公共部分,记为:A B ,即阴影面积.图示如下:A 表示小圆部分,B 表示大圆部分, C 表示大圆与小圆的公共部分,记为:A B ,即阴影面积. 包含与排除原理告诉我们,要计算两个集合A B 、的并集A B 的元素的个数,可分以下两步进行: 第一步:分别计算集合A B 、的元素个数,然后加起来,即先求A B +(意思是把A B 、的一切元素都“包含”进来,加在一起); 第二步:从上面的和中减去交集的元素个数,即减去C A B =(意思是“排除”了重复计算的元素个数). 二、三量重叠问题 A 类、 B 类与 C 类元素个数的总和A =类元素的个数B +类元素个数C +类元素个数-既是A 类又是B 类的元素个数-既是B 类又是C 类的元素个数-既是A 类又是C 类的元素个数+同时是A 类、B 类、C 类的元素个数.用符号表示为:A B C A B C A B B C A C A B C =++---+.图示如下: 教学目标 知识要点 7-7-2.容斥原理之重叠问题(二) 1.先包含——A B + 重叠部分A B 计算了2次,多加了1次; A B A B +-1 A B
容斥原理问题
容斥原理问题——基础学习 一、解答题
2、两个集合容斥原理例1:四年级一班有54人,定阅《小学生优秀作文》和《数学大世界》两种读物的有13人,订阅《小学生优秀作文》的有45人每人至少订阅一种读物,订阅《数学大世界》的有多少人?() A.13 B.22 C.33 D.41 【答案】B 【解题关键点】设A={定阅《小学生优秀作文》的人},B={订阅《数学大世界》的人},那么A∩B={同时订阅两本读物的人},A∪B={至少订阅一样的人},由容斥原则,B= A∪B+A∩B-A=54+13-45=22人。 【结束】 3、两个集合容斥原理例2:五年级有122名同学参加语文、数学考试,每个至少有一门功课取得优秀成绩,其中语文成绩优秀的有65人,数学成绩优秀的有87人。语文、数学都优秀的有多少人?() A. 30 B.35 C.57 D.65 【答案】A
【解题关键点】此题是典型的两个集合的容斥问题,因此,可以直接有两个集合的容斥原理得到,语文和数学都优秀的学生有65+87-122=30人。 【结束】 4、两个集合容斥原理例3:学校文艺组每人至少会演奏一种乐器,已知会拉手提琴的有24人,会弹电子琴的有17人,其中两样都会的有8人。这个文艺组共有多少人?()A.25 B.32 C.33 D.41 【答案】C 【解题关键点】设A={会拉手提琴的},B={会弹电子琴的},因此A∪B ={文艺组的人},A∩B={两样都会的},由两个集合的容斥原理可得:A∪B=A+B- A∩B=24+17-8=33。 【结束】 5、两个集合容斥原理例4:某班有36个同学在一项测试中,答对第一题的有25人,答对第二题的人有23人,两题都答对的有15人,问多少个同学两道题都没有答对?()A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【解题关键点】有两个集合的容斥原理得到,至少答对一道题的同学有25+23-15=33人,因此两道题都没有答对的同学有36-33=3人。 【结束】
容斥原理
容斥原理(Inclusion–exclusion principle),是指在计数时,必须注意无一重复,无一遗漏,为了使重叠部分不被重复计算,人们研究出一种新的计数方法。这种方法的基本思想是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥原理。 公式 也可表示为 设S为有限集,,则 两个集合的容斥关系公式:A∪B=A+B-A∩B(∩:重合的部分) 三个集合的容斥关系公式:A∪B∪C=A+B+C-A∩B-B∩C-C∩A+A∩B∩C 详细推理如下: 1、等式右边改造={[(A+B-A∩B)+C-B∩C]-C∩A}+A∩B∩C 2、文氏图分块标记如右图图:1245构成A,2356构成B,4567构成C 3、等式右边()里指的是下图的1+2+3+4+5+6六部分: 那么A∪B∪C还缺部分7。 4、等式右边[]号里+C(4+5+6+7)后,相当于A∪B∪C多加了4+5+6三部分,减去B∩C(即5+6两部分)后,还多加了部分4。 5、等式右边{}里减去C∩A(即4+5两部分)后,A∪B∪C又多减了部分5, 则加上A∩B∩C(即5)刚好是A∪B∪C。 2严格证明 对于容斥原理我们可以利用数学归纳法证明: 证明:当时,等式成立()。 假设时结论成立,则当时, 所以当时,结论仍成立。因此对任意,均可使所证等式成立。 3原理1
如果被计数的事物有A、B两类,那么,A类B类元素个数总和=属于A类元素个数+属于B类元素个数—既是A类又是B类的元素个数。(A∪B=A+B-A∩B) 例1一次期末考试,某班有15人数学得满分,有12人语文得满分,并且有4 人语、数都是满分,那么这个班至少有一门得满分的同学有多少人? 分析 依题意,被计数的事物有语、数得满分两类,“数学得满分”称为“A类元素”,“语文得满分”称为“B类元素”,“语、数都是满分”称为“既是A类又是B 类的元素”,“至少有一门得满分的同学”称为“A类和B类元素个数”的总和。 答案 15+12-4=23 试一试 电视台向100人调查前一天收看电视的情况,有62人看过2频道,34人看过8频道,其中11人两个频道都看过。两个频道都没看过的有多少人? 100-(62+34-11)=15 4原理2 如果被计数的事物有A、B、C三类,那么,A类和B类和C类元素个数总和=A 类元素个数+B类元素个数+C类元素个数—既是A类又是B类的元素个数—既是A类又是C类的元素个数—既是B类又是C类的元素个数+既是A类又是B类而且是C类的元素个数。(A∪B∪C=A+B+C-A∩B-B∩C-C∩A+A∩B∩C) 例1 某校六⑴班有学生45人,每人在暑假里都参加体育训练队,其中参加足球队的有25人,参加排球队的有22人,参加游泳队的有24人,足球、排球都参加的有12人,足球、游泳都参加的有9人,排球、游泳都参加的有8人,问:三项都参加的有多少人? 分析:参加足球队的人数25人为A类元素,参加排球队人数22人为B类元素,参加游泳队的人数24人为C类元素,既是A类又是B类的为足球排球都参加的12人,既是B类又C类的为足球游泳都参加的9人,既是C类又是A类的为排球游泳都参加的8人,三项都参加的是A类B类C类的总和设为X。注意:这个
第二十讲 容斥原理讲解学习
第二十讲容斥原理
第二十讲容斥原理(2) [知识提要] 前面讲述过简单的容斥原理,“容”就是相容,相加,而“斥”就是相斥,相减,容斥原理作为一种计数方法,说简单点,就是从多的往下减,减过头了在加回来,加多了再减,减多了再加……最终得到正确结果。对于计数中容易出现重复的题目,我们常常采用容斥原理,去掉重复的情况。应用于计数集合划分有重叠,无法简单应用加法原理的情况下。 在计数时,为了使重叠部分不被重复计算,人们研究出一种新的计数方法,这种方法的基本思想是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥原理。 如果被计数的事物有A、B两类,那么,具体公式为: A类或B类元素个数= A类元素个数+ B类元素个数—既是A类又是B类的元素个数。 如果被计数的事物有A、B、C三类,那么,具体公式为: A类或B类或C类元素个数= A类元素个数+ B类元素个数+C类元素个数—既是A类又是B类的元素个数—既是A类又是C类的元素个数—既是B类又是C类的元素个数+既是A类又是B类而且是C类的元素个数。 有了以上的容斥原理,一些看起来头绪很多的问题就可以比较方便地得到解决。 [经典例题]
[例1]五(1)班有学生42人,参加体育代表队的有30人,参加文艺代表队的25人,并且每个人都至少参加了一个队,这个班两队都参加的有几个人? [分析]我们可以画一个图帮助思考,画两个相交的圆圈: 其中一个表示体育代表队,另一个表示文艺代表队,那么两圆的内部共有42人,而体育代表队的圆中有30人,文艺代表队的图中有25人,但: 30+25=55>42,这是因为两队都参加的人被计算了两次,因此55-42=13,即是两队都参加的人数。 [解答]解:(30+25)-42=13(人) 答:两队都参加的有13人。 [评注]可能有很多同学还是刚刚接触容斥原理,所以我们用图形来形象地描绘整个问题。当容斥原理的题目做多了之后,很多基本的题目就不再需要一个一个的画图了。但是,当遇到复杂的问题时,图形还是帮助我们理解和解决问题的一个帮手。 [举一反三] 1、某班学生每人家里至少有空调和电脑两种电器中的一种,已知家中有空调的有41人,有电脑的有34人,二者都有的有27人,这个班有学生多少人?
容斥原理公式及运用
容斥原理公式及运用 在计数时,必须注意无一重复,无一遗漏。为了使重叠部分不被重复计算,研究出一种新的计数方法。这种方法的基本思路是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥原理。 一、容斥原理1:两个集合的容斥原理 如果被计数的事物有A、B两类,那么,先把A、B两个集合的元素个数相加,发现既是A类又是B类的部分重复计算了一次,所以要减去。如下图所示。 【示例1】一次期末考试,某班有15人数学得满分,有12人语文得满分,并且有4人语、数都是满分,那么这个班至少有一门得满分的同学有多少人?数学得满分人数→A,语文得满分人数→B,数学、语文都是满分人数→A∩B,至少有一门得满分人数→A∪B。A∪B=15+12-4=23,共有23人至少有一门得满分。 二、容斥原理2:三个集合的容斥原理 如果被计数的事物有A、B、C三类,那么,将A、B、C三个集合的元素个数相加后发现两两重叠的部分重复计算了1次,三个集合公共部分被重复计算了2次。如下图所示,灰色部分A∩B-A∩B∩C、B∩C-A∩B∩C、C∩A-A∩B∩C都被重复计算了1次,黑色部分A∩B∩C被重复计算了2次,因此总数A∪B∪C=A+B+C-(A∩B-A∩B∩C)-(B∩C-A∩B∩C)-(C∩A-A∩B∩C)-2A∩B∩C=A+B+C-A∩
B-B∩C-C∩A+A∩B∩C。即得到: 【示例2】某班有学生45人,每人都参加体育训练队,其中参加足球队的有25人,参加排球队的有22人,参加游泳队的有24人,足球、排球都参加的有12人,足球、游泳都参加的有9人,排球、游泳都参加的有8人,问:三项都参加的有多少人? 参加足球队→A,参加排球队→B,参加游泳队→C,足球、排球都参加的→A∩B,足球、游泳都参加的→C∩A,排球、游泳都参加的→B∩C,三项都参加的→A∩B ∩C。三项都参加的有A∩B∩C=A∪B∪C-A-B-C+A∩B+B∩C+C∩ A=45-25-22-24+12+9+8=3人。
完整版容斥原理习题加答案
1. 现有50名学生都做物理、化学实验,如果物理实验做正确的有40人,化学实验做正确的有31人,两种实验都错的有4人,则两种实验都做对的有( ) 【答案】B 【解析】直接代入公式为:50=31+40+4- A H B 得A H B=25,所以答案为B。 2. 某服装厂生产出来的一批衬衫大号和小号各占一半。其中25%是白色的, 75%是蓝色的。如果这批衬衫共有100件,其中大号白色衬衫有10件,小号蓝色衬衫有多少件?() A 、15 B 、 25 C 、35 D40 【答案】C 【解析】这是一种新题型,该种题型直接从求解出发,将所求答案设为A H B,本题设小号和蓝色分别为两个事件A和B,小号占50%蓝色占75%直接代入公式
为:100=50+75+10- A H B,得:A H B=35 3. 某高校对一些学生进行问卷调查。在接受调查的学生中,准备参加注册会计师考试的有63人,准备参加英语六级考试的有89人,准备参加计算机考试的有47人,三种考试都准备参加的有24人,准备只选择两种考试都参加的有46人,
【解析】本题画图按中路突破原则,先填充三集合公共部分数字 24,再推 其他部分数字: 根据每个区域含义应用公式得到: 总数=各集合数之和-两两集合数之和+三集合公共数+三集合之外数 =63+89+47— {(x+24)+(z+24)+(y+24)}+24+15 =199— { (x+z+y ) +24+24+24}+24+15 根据上述含义分析得到:x+z+y 只属于两集合数之和,也就是该题所讲的只 选择两种考试都参加的人数,所以 x+z+y 的值为46人;得本题答案为120. 4. 对某单位的100名员工进行调查,结果发现他们喜欢看球赛和电影、戏剧。 其中58人喜欢看球赛,38人喜欢看戏剧,52人喜欢看电影,既喜欢看球赛又喜 欢看戏剧的有18人,既喜欢看电影又喜欢看戏剧的有16人,三种都喜欢看的有 12人,则只喜欢看电影的有多少人( ) A.22 人 B.28 人 C.30 人 D.36 人 【答案】A 【解析】本题画图按中路突破原则,先填充三集合公共部分数字 12,再推 其他部分数字: 根据各区域含义及应用公式得到: 总数=各集合数之和-两两集合数之和+三集合公共数+三集合之外数 100= 58+38+52- {18+16+ (12+ x ) }+12+0,因为该题中,没有三种都不喜 欢的 人,所以三集合之外数为 0,解方程得到:x = 14。52= x+12+4+Y = 14+12+4+Y 得到Y = 22人。 不参加其中任何一种考试的都15人。问接受调查的学生共有多少人?( )
容斥原理公式及运用完整版
容斥原理公式及运用 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
在计数时,必须注意无一重复,无一遗漏。为了使重叠部分不被重复计算,研究出一种新的计数方法。这种方法的基本思路是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥原理。 一、容斥原理1:两个集合的容斥原理 如果被计数的事物有A、B两类,那么,先把A、B两个集合的元素个数相加,发现既是A类又是B类的部分重复计算了一次,所以要减去。如下图所示。 【示例1】??一次期末考试,某班有15人数学得满分,有12人语文得满分,并且有4人语、数都是满分,那么这个班至少有一门得满分的同学有多少人? 数学得满分人数→A,语文得满分人数→B,数学、语文都是满分人数→A∩B,至少有一门得满分人数→A∪B。A∪B=15+12-4=23,共有23人至少有一门得满分。 二、容斥原理2:三个集合的容斥原理 如果被计数的事物有A、B、C三类,那么,将A、B、C三个集合的元素个数相加后发现两两重叠的部分重复计算了1次,三个集合公共部分被重复计算了2次。 如下图所示,灰色部分A∩B-A∩B∩C、B∩C-A∩B∩C、C∩A-A∩B∩C都被重复计算了1次,黑色部分A∩B∩C被重复计算了2次,因此总数A∪B∪C=A+B+C-(A∩B-A∩B∩C)-(B∩C-A∩B∩C)-(C∩A-A∩B∩C)-2A∩B∩C=A+B+C-A∩B-B∩C-C∩A+A∩B∩C。即得到: 【示例2】??某班有学生45人,每人都参加体育训练队,其中参加足球队的有25人,参加排球队的有22人,参加游泳队的有24人,足球、排球都参加的有12人,足球、游泳都参加的有9人,排球、游泳都参加的有8人,问:三项都参加的有多少人? 参加足球队→A,参加排球队→B,参加游泳队→C,足球、排球都参加的→A∩B,足球、游泳都参加的→C∩A,排球、游泳都参加的→B∩C,三项都参加的→A∩B∩C。三项都参加的有A∩B∩C=A∪B∪C-A-B-C+A∩B+B∩C+C∩A=45-25-22-24+12+9+8=3人。
集合整体重复型公式巧解容斥原理问题
行测数学运算技巧:三集合整体重复型公式巧解容斥原理问题 一、介绍三集合整体重复型核心公式 在三集合题型中,假设满足三个条件的元素数量分别是A、B和C,而至少满足三个条件之一的元素的总量为W。其中,满足一个条件的元素数量为x,满足两个条件的元素数量为y,满足三个条件的元素数量为z,可以得到以下两个等式: W=x+y+z A+B+C=x×1+y×2+z×3 二、典型的三集合整体重复型的题目讲解 例1、某班有35个学生,每个学生至少参加英语小组、语文小组、数学小组中的一个课外活动。现已知参加英语小组的有17人,参加语文小组的有30人,参加数学小组的有13人。如果有5个学生三个小组全参加了,问有多少个学生只参加了一个小组?(2004年浙江公务员考试行测第20题) A. 15人 B.16人 C.17人 D.18人 【答案】A 解析:此题有两种解法可以解出: 解一:分别设只参加英语和语文、英语和数学、语文和数学小组的人为x、y、z,则只参加英语小组的人为17-5-x-y,只参加语文小组的人有30-5-x-z,只参加数学小组的人有13-5-y-z,则只参加三个小组中的一个小组的人和只参加其中两个小组的人和三个小组都参加的人的总和为总人数,即17-5-x-y+30-5-x-z+13-5-y-z+x+y+z+5=35。则求x+y+z=15,所以只参加一个小组的人数的和为15。 解二:套用三集合整体重复型公式: W=x+y+z A+B+C=x×1+y×2+z×3 35=x+y+5 17+30+13=x×1+y×2+5×3 解得:x= 15,y=15
例2、某调查公司就甲、乙、丙三部电影的收看情况向125人进行调查,有89人看过甲片,有47人看过乙片,有63人看过丙片,其中有24人三部电影全看过,20人一部也没有看过,则只看过其中两部电影的人数是( )(2009年江苏公务员考试行测A类试卷第19题) A. 69 B.65 C.57 D.46 【答案】D 解析:本题也是一道典型的三集合整体重复型题目,直接套用三集合整体重复型公式: W=x+y+z A+B+C=x×1+y×2+z×3 这里需要注意的是W=105,而非125, 105=x+y+24 89+47+63=x×1+y×2+24×3 两个方程,两个未知数,解出y=46,这里y表示只看过两部电影的人数,即所求。 例3、某高校对一些学生进行问卷调查。在接受调查的学生中,准备参加注册会计师考试的有63人,准备参加英语六级考试的有89人,准备参加计算机考试的有47人,三种考试?准备参加的有24人,准备选择两种考试参加的有46人,不参加其中任何一种考试的有15人。问接受调查的学生共有多少人?(2010年国家公务员考试行测第47题) A. 120 B.144 C.177 D.192 【答案】A 解析:本题的特征也很明显,直接套用公式,只是要注意的是,题目中最后问的是接受调查的总人数,我们求出W之后,还需要再加上不参加其中任何一种考试的那15个人, W=x+46+24 63+89+47=x×1+46×2+24×3 通过解方程,可以求出W=105,这只是至少准备参加一种考试的人数,所以接受调查的总人数为105+15=120。 例4、某市对52种建筑防水卷材产品进行质量抽检,其中有8种产品的低温柔度不合格,10种产品的可溶物含量不达标,9种产品的接缝剪切性能不合格,同时两项不合格的有7种,有1种产品这三项都不合格,则三项全部合格的建筑防水卷材产品有多少种?(2011 年国家公务员考试行测试卷第74题) A. 37 B.36 C.35 D.34
行测答题技巧:容斥原理之三者容斥问题
行测答题技巧:容斥原理之三者容斥问题 中公教育考试研究院宋丽娜:容斥原理是行测数学运算中常考知识点。容斥原理是指在计数时,必须注意无一重复,且无遗漏。这种方法的基本思想是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥原理。 例1:一个班级的学生数学和语文每人至少喜欢其中一种,其中喜欢数学课的有49人,喜欢语文课的有52人,二者都喜欢的有21人,则这个班级有多少人? 中公点拨:本题就是一个容斥问题,解决此问题的方法就是先算:49+52=101(把含于某内容中的所有对象的数目先计算出来),然后再把计数时重复计算的数目排斥出去即: 101-21=80人,则整个班级的人数就有80人。 三者容斥问题是行测数学运算中常考也相对较复杂的容斥问题。所谓三者容斥是指在题干中有三种集合(集合就是具有共同属性所以元素的的整体,例如上题中喜欢数学的人构成一个集合)。 三者容斥问题有一个基本公式:A,B,C代表三个集合,则有 A∪BUC=A+B+C-A∩B-A∩C-B∩C+ A∩B∩C 这个公式表达的含义是,A+B+C再减去两两相交之后,中间E(即A∩B∩C)这部分被减没
了。而容斥原理的基本思想是计数时不重复不漏掉,故要再加回来,所以又加了一个A∩B∩C。例2. 实验小学的小记者对本校100名同学进行调查,调查他们对三种大球(篮球、足球、排球)的与否。结果显示:他们都至少喜欢三种大球中的一种,其中有58人喜欢篮球,有68人喜欢足球,有62人喜欢排球,而且,篮球和足球都喜欢的有45人,足球和排球都喜欢的有33人,三种球都喜欢的有12人。篮球和排球都喜欢的多少人? 中公教育解析:由题意可画图如下: 则有上述公式可知: 58+68+62-45-33-篮球和排球都喜欢+12=100人 故喜欢篮球和排球的人有22人。 例3. 实验小学的小记者对本校100名同学进行调查,调查他们对三种大球(篮球、足球、排球)的与否。结果显示:其中有58人喜欢篮球,有68人喜欢足球,有62人喜欢排球,而且,篮球和足球都喜欢的有45人,足球和排球都喜欢的有33人,三种球都喜欢的有12人,还有5人三种球都不喜欢,则篮球和排球都喜欢的多少人?
容斥原理之最值问题
7-7-5.容斥原理之最值问题 教学目标 1.了解容斥原理二量重叠和三量重叠的内容; 2.掌握容斥原理的在组合计数等各个方面的应用. 知识要点 一、两量重叠问题 在一些计数问题中,经常遇到有关集合元素个数的计算.求两个集合并集的元素的个数,不能简单地把两个集合的元素个数相加,而要从两个集合个数之和中减去重复计算的元素个数,即减去交集的元素个数,用式子可表示成:A U B=A+B-A I B(其中符号“U”读作“并”,相当于中文“和”或者“或”的意思;符号“I”读作“交”,相当于中文“且”的意思.)则称这一公式为包含与排除原理,简称容斥原理.图示如下:A表示小圆部分,B表示大圆部分,C表示大圆与小圆的公共部分,记为:A I B,即阴影面积.图示如下:A表示小圆部分,B表示大圆部分,C表示大圆与小圆的公共部分,记为:A I B,即阴影面积. 1.先包含——A+B 重叠部分A I B计算了2次,多加了1次; 包含与排除原理告诉我们,要计算两个集合A、B的并集A U B的元素的个数,可分以下两步进行: 第一步:分别计算集合A、B的元素个数,然后加起来,即先求A+B(意思是把A、B的一切元素都“包含” 进来,加在一起); 第二步:从上面的和中减去交集的元素个数,即减去C=A I B(意思是“排除”了重复计算的元素个数).二、三量重叠问题 A类、B类与C类元素个数的总和=A类元素的个数+B类元素个数+C类元素个数-既是A类又是B类的元素个数-既是B类又是C类的元素个数-既是A类又是C类的元素个数+同时是A类、B类、C类的元素个数.用符号表示为:A U B U C=A+B+C-A I B-B I C-A I C+A I B I C.图示如下:
容斥原理(二)
才子教育小学奥数系列 容斥原理(二) 【例题分析】 例1. 有25人参加跳远达标赛,每人跳三次,每人至少有一次达到优秀。第一次达到优秀的有10人,第二次达到优秀的有13人,第三次达到优秀的有15人,三次都达到优秀的只有1人。只有两次达到优秀的有多少人? 分析与解:“每人至少有一次达到优秀”说明没有三次都没达到优秀的。要求只有两次达到优秀的人数,就是求重叠两层的部分(图中阴影部分)。 (人) 答:只有两次达到优秀的有11人。 例2. 在一个炎热的夏日,几个小朋友去冷饮店,每人至少要了一样冷饮,其中有6人要了冰棍,6人要了汽水,4人要了雪碧,只要冰棍和汽水的有3人,只要冰棍和雪碧的没有,只要汽水和雪碧的有1人;三样都要的有1人。问:共有几个小朋友去了冷饮店? 分析与解:根据题意画图。
才子教育小学奥数系列 方法一:(人) 方法二:(人) 答:共有10个小朋友去了冷饮店。 例3. 有28人参加田径运动会,每人至少参加两项比赛。已知有8人没参加跑的项目,参加投掷项目的人数与参加跑和跳两项的人数都是17人。问:只参加跑和投掷两项的有多少人? 分析与解:“每人至少参加两项比赛”说明没有不参加的,也没有参加一项比赛的,我们可以在下图中参加一项的区域用0表示。 (人) 答:只参加跑和投掷两项的有3人。 例4. 某校六年级二班有49人参加了数学、英语、语文学习小组,其中数学有30人参加,英语有20人参加,语文小组有10人。老师告诉同学既参加数学小组又参加语文小组的有3人,既参加数学又参加英语和既参加英语又参加语文的人数均为质数,而三种全参加的只有1人,求既参加英语又参加数学小组的人数。 分析与解:根据已知条件画出图。
(完整版)容斥原理习题加答案
1.现有50名学生都做物理、化学实验,如果物理实验做正确的有40人,化学实验做正确的有31人,两种实验都错的有4人,则两种实验都做对的有( ) A、27人 B、25人 C、19人 D、10人 【答案】B 【解析】直接代入公式为:50=31+40+4-A∩B 得A∩B=25,所以答案为B。 2.某服装厂生产出来的一批衬衫大号和小号各占一半。其中25%是白色的,75%是蓝色的。如果这批衬衫共有100件,其中大号白色衬衫有10件,小号蓝色衬衫有多少件?() A、15 B、25 C、35 D、40 【答案】C 【解析】这是一种新题型,该种题型直接从求解出发,将所求答案设为A∩B,本题设小号和蓝色分别为两个事件A和B,小号占50%,蓝色占75%,直接代入公式为:100=50+75+10-A∩B,得:A∩B=35。 3.某高校对一些学生进行问卷调查。在接受调查的学生中,准备参加注册会计师考试的有63人,准备参加英语六级考试的有89人,准备参加计算机考试的有47人,三种考试都准备参加的有24人,准备只选择两种考试都参加的有46人,
不参加其中任何一种考试的都15人。问接受调查的学生共有多少人?()A.120 B.144 C.177 D.192 【答案】A 【解析】本题画图按中路突破原则,先填充三集合公共部分数字24,再推其他部分数字: 根据每个区域含义应用公式得到: 总数=各集合数之和-两两集合数之和+三集合公共数+三集合之外数 =63+89+47-{(x+24)+(z+24)+(y+24)}+24+15 =199-{(x+z+y)+24+24+24}+24+15 根据上述含义分析得到:x+z+y只属于两集合数之和,也就是该题所讲的只选择两种考试都参加的人数,所以x+z+y的值为46人;得本题答案为120. 4.对某单位的100名员工进行调查,结果发现他们喜欢看球赛和电影、戏剧。其中58人喜欢看球赛,38人喜欢看戏剧,52人喜欢看电影,既喜欢看球赛又喜欢看戏剧的有18人,既喜欢看电影又喜欢看戏剧的有16人,三种都喜欢看的有12人,则只喜欢看电影的有多少人() A.22人 B.28人 C.30人 D.36人 【答案】A 【解析】本题画图按中路突破原则,先填充三集合公共部分数字12,再推其他部分数字: 根据各区域含义及应用公式得到: 总数=各集合数之和-两两集合数之和+三集合公共数+三集合之外数 100=58+38+52-{18+16+(12+ x)}+12+0,因为该题中,没有三种都不喜欢的人,所以三集合之外数为0,解方程得到:x=14。52=x+12+4+Y=14+12+4+Y,得到Y=22人。
容斥原理之三者容斥问题
容斥原理之三者容斥问题 浙江行测答题技巧:容斥原理之三者容斥问题 中公教育考试研究院宋丽娜:容斥原理是行测数学运算中常考知识点。容斥原理是指在计数时,必须注意无一重复,且无遗漏。这种方法的基本思想是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥原理。 例1:一个班级的学生数学和语文每人至少喜欢其中一种,其中喜欢数学课的有49人,喜欢语文课的有52人,二者都喜欢的有21人,则这个班级有多少人? 中公点拨:本题就是一个容斥问题,解决此问题的方法就是先算:49+52=101(把含于某内容中的所有对象的数目先计算出来),然后再把计数时重复计算的数目排斥出去即:101-21=80人,则整个班级的人数就有80人。 三者容斥问题是行测数学运算中常考也相对较复杂的容斥问题。所谓三者容斥是指在题干中有三种集合(集合就是具有共同属性所以元素的的整体,例如上题中喜欢数学的人构成一个集合)。 三者容斥问题有一个基本公式:A,B,C代表三个集合,则有 A∪BUC=A+B+C-A∩B-A∩C-B∩C+ A∩B∩C 这个公式表达的含义是,A+B+C再减去两两相交之后,中间E(即A∩B∩C)这部分被减没了。而容斥原理的基本思想是计数时不重复不漏掉,故要再加回来,所以又加了一个A∩B∩C。 例2. 实验小学的小记者对本校100名同学进行调查,调查他们对三种大球(篮球、足球、排球)的与否。结果显示:他们都至少喜欢三种大球中的一种,其中有58人喜欢篮球,有68人喜欢足球,有62人喜欢排球,而且,篮球和足球都喜欢的有45人,足球和排球都喜欢的有33人,三种球都喜欢的有12人。篮球和排球都喜欢的多少人?
容斥原理之最值问题
教学目标 1. 了解容斥原理二量重叠和三量重叠的内容; 2. 掌握容斥原理的在组合计数等各个方面的应用. 知识要点 一、两量重叠问题 在一些计数问题中,经常遇到有关集合元素个数的计算?求两个集合并集的元素的个数,不能简单地把 两个集合的元素个数相加,而要从两个集合个数之和中减去重复计算的元素个数,即减去交集的元素个数, 用式子可表示成: AUB A B AI B (其中符号“ U ”读作“并”,相当于中文“和”或者“或”的意思; 符号“ I ”读作“交”,相当于中文“且”的意思. )则称这一公式为包含与排除原理,简称容斥原理?图示 AI B ,即阴影面积?图示 第一步:分别计算集合 A 、B 的元素个数,然后加起来,即先求 A B (意思是把A B 的一切元素都“包含” 进来,加在一起); 第二步:从上面的和中减去交集的元素个数,即减去 C AI B (意思是“排除”了重复计算的元素个数 )? 、三量重叠问题 A 类、 B 类与 C 类元素个数的总和 A 类元素的个数 B 类元素个数 C 类元素个数 既是A 类又是B 类 的元素个数 既是B 类又是C 类的元素个数 既是A 类又是C 类的元素个数 同时是A 类、B 类、C 类的元 素个数.用符号表示为: AUBUC A B C AI B BI C AI C AI BI C .图示如下: 如下:A 表示小圆部分, B 表示大圆部分, C 表示大圆与小圆的公共部分,记为: 包含与排除原理告诉我们,要计算两个集合 A B 的并集AU B 的元素的个数,可分以下两步进行:
例题精讲 【例1】 “走美”主试委员会为三?八年级准备决赛试题。 每 个年级12道题,并且至少有8道题与其他各年 级都不同。如果每道题出现在不同年级,最多只能出现 3次。本届活动至少要准备 道决赛 试题。 【考点】容斥原理之最值问题 【难度】4星 【题型】填空 【关键词】走美杯,4年级,决赛,第9题 【解析】每个年级都有自己8道题目,然后可以三至五年级共用 4道题目,六到八年级共用 4道题目,总共有 8 6 4 2 56 (道)题目。 【答案】56题 【例2】 将1?13这13个数字分别填入如图所示的由四个大小相同的圆分割成的 个圆内的7个数相加,最后把四个圆的和相加,问:和最大是多少? 【考点】容斥原理之最值问题 【难度】4星 【题型】填空 【解析】越是中间,被重复计算的越多,最中心的区域被重复计算四次,将数字按从大到小依次填写于 被重复计算多的区格中,最大和为: 13 X 4+ (12+11 + 10+9 ) X 3+ 8+7+6+5 ) X 2+ 4+3+2+1 ) =240. 【答案】240 【例3】如图,5条同样长的线段拼成了一个五角星?如果每条线段上恰有 这个五角星上红色点最少有多少个 ? 目 tMlF 13个区域中,然后把每 1994个点被染成红色,那么在