快乐学堂小升初数学专题三容斥原理
XX小升初奥数知识点:容斥原理、余数问题【DOC可编辑范文】
XX小升初奥数知识点:容斥原理、余数问题小升初奥数知识点:容斥原理在计数时,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。
例一次期末考试,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+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?00- =15小升初奥数知识点讲解:余数问题一、同余的定义:①若两个整数a、b除以的余数相同,则称a、b对于模同余。
②已知三个整数a、b、,如果|a-b,就称a、b对于模同余,记作a= b,读作a同余于b模。
二、同余的性质:①自身性:a = a;②对称性:若a= b,则b= a;③传递性:若a= b, b= c,则a = c;④和差性:若a= b, c = d,贝y a+c = b+d, a-c = b-d ;⑤相乘性:若a= b, c = d,贝y a x c = b x d;⑥乘方性:若a= b,则an= bn;⑦同倍性:若a= b,整数c,贝y a x c = b x c;三、关于乘方的预备知识:①若A=a x b,贝U A=a x b=b②若B=c+d 则B=c+d=c x d四、被3、9、11除后的余数特征:①一个自然数,n表示的各个数位上数字的和,则三或;②一个自然数,X表示的各个奇数位上数字的和,y表示的各个偶数数位上数字的和,则三y-X或三11-;五、费尔马小定理:如果p是质数,a是自然数,且a不能被p整除,则ap-1 =1 O。
三者容斥原理公式
三者容斥原理公式——解决集合问题的利器集合问题在数学中是一个极其重要的研究方向,而在解决集合问题的过程中,三者容斥原理公式则是一个非常重要的理论工具。
下面我们来详细了解一下三者容斥原理公式。
三者容斥原理公式指的是:对于三个集合A、B、C,它们之间的关系可以表示为:|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-|A∩B|-|B∩C|-|C∩A|+|A∩B∩C|其中,|A|表示集合A的元素个数,而A∩B表示集合A和集合B 的交集。
这个公式的含义其实很简单,在计算三个集合的并集时,需要先把三个集合中的元素个数加起来,但是因为有些元素被重复计算,所以需要减去重复部分,也就是减去其中两两交集的元素个数,但是这样减去之后,又会有部分元素被减多了,所以还需要加上三个集合的交集。
三者容斥原理公式看起来可能比较抽象,但实际上在解决集合问题时非常有用。
接下来我们来看一些例子,帮助大家更好地理解三者容斥原理公式的应用。
例1:有100个人,其中40人喜欢篮球,50人喜欢足球,60人喜欢排球,其中有15人既喜欢篮球又喜欢足球,25人既喜欢足球又喜欢排球,20人既喜欢篮球又喜欢排球,有5人即喜欢篮球又喜欢足球又喜欢排球。
求喜欢篮球、足球或排球的人数。
根据三者容斥原理公式有:|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-|A∩B|-|B∩C|-|C∩A|+|A∩B∩C|设A为喜欢篮球的人数,B为喜欢足球的人数,C为喜欢排球的人数,则|A|=40,|B|=50,|C|=60|A∩B|=15,|B∩C|=25,|C∩A|=20|A∩B∩C|=5将上述数据带入公式,可得:|A∪B∪C|=40+50+60-15-25-20+5=95所以喜欢篮球、足球或排球的人数为95。
例2:某个班级参加语文、数学、英语考试,其中有40人参加语文考试,50人参加数学考试,60人参加英语考试,有10人同时参加了语文和数学考试,15人同时参加了数学和英语考试,20人同时参加了语文和英语考试,有5人同时参加了三个考试。
三容斥原理所有公式
三容斥原理所有公式
三容斥原理是概率论中常用的计算两个事件交集的概率的方法。
它可以推广到多个事件的情况。
对于两个事件A和B的交集,可以使用以下公式计算其概率:P(A∩B) = P(A) + P(B) - P(A∪B)
其中,P(A)表示事件A发生的概率,P(B)表示事件B发生的
概率,P(A∪B)表示事件A和B至少一个发生的概率。
推广到三个事件A、B和C的情况,可以使用以下公式计算它们的交集概率:
P(A∩B∩C) = P(A) + P(B) + P(C) - P(A∪B) - P(A∪C) - P(B∪C) + P(A∪B∪C)
其中,P(A∪B)表示事件A和B至少一个发生的概率,
P(A∪C)表示事件A和C至少一个发生的概率,P(B∪C)表示
事件B和C至少一个发生的概率,P(A∪B∪C)表示事件A、
B和C至少一个发生的概率。
这个公式可以继续推广到更多事件的情况。
每次多算了一个交集的概率,然后减去多算的所有交集的概率,再加上多算的所有三个事件的交集的概率,以此类推。
三容斥原理的应用非常广泛,可以用于计算概率、计算排列组合等问题。
在实际问题中,可以通过分析事件之间的关系,利用三容斥原理计算出所需的概率或数量。
三集合容斥原理问题
行测数学运算技巧:三集合容斥原理问题的解决方法容斥原理类型是目前国家、各地区公务员考试数学运算的“常客”题型,对于大部分应试者来说,还是比较头痛的一种类型。
这里我们介绍一下三集合容斥原理问题的解决方法。
1、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∩C2、三个集合的容斥关系(三元)例题:假设有100人参加了三个兴趣小组。
其中参加数学兴趣小组的有55人,参加语文兴趣小组的有65人,参加英语兴趣小组的有70人,同时参加语文和数学兴趣小组的人数是31人,同时参加数学和英语兴趣小组的人数是40人,同时参加语文和英语兴趣小组的有25人,则三个兴趣小组都参加的人数是多少人?(1) A+B+T=至少参与一项的总人数(无重叠)(2) A+2B+3T=至少参与一项的总人数(含重叠部分)(3) B+3T=至少参与两项的总人数(含重叠)(4) T三项都参与的人数。
这里介绍一下A、B、T分别是什么A=x+y+z;表示只参加一个兴趣小组的人数,在图中反应的区域就是每个圆圈互不重叠的部分。
B=a+b+c;表示仅参加了两个兴趣兴趣小组的人数,是图中两两相交的部分总和(不含中间的T区域)T=全部都参加的人数。
也就是图形当中最中间的部分T。
例题通过公式有如下解法:(1) A+B+T=100;(2) A+2B+3T=55+65+70=190(3) B+3T=31+40+25=96实际上我们要求的是T, (1)+(3)-(2)=T。
即得到答案T=100+96-190=63、三元容斥公式应用实例三元容斥涉及的对象比较多。
我们通常建议考生根据不同提问情况区别对待。
本小节先对一般情况的题目做一些分析。
例:如图所示,X、Y、Z分别是面积为64、180、160的三个不同形状的纸片,覆盖住桌面的总面积是290,其中X与Y、Y与Z、Z与X重叠部分的面积依次是24、70、36,那么阴影部分的面积是:【09国考】A.15B.16C.14D.18【解析】参考答案为B。
容斥原理的三个公式
容斥原理的三个公式容斥原理是数学中一个挺有意思的概念,它有三个重要的公式,今天咱们就来好好聊聊这三个公式。
我先跟您说啊,这容斥原理在解决集合相关的问题时,那可真是大显身手。
就拿咱们生活中的例子来说吧,比如说学校组织活动,有参加书法比赛的同学,有参加绘画比赛的同学,还有既参加书法又参加绘画比赛的同学。
那怎么算总共有多少同学参加了这两类比赛呢?这时候容斥原理就派上用场啦!咱们先来说说容斥原理的第一个公式。
这个公式可以表述为:两个集合 A 和 B 的并集的元素个数,等于 A 的元素个数加上 B 的元素个数,再减去 A 和 B 的交集的元素个数。
简单来说就是:|A∪B| = |A| + |B| -|A∩B| 。
举个例子哈,一个班级里,喜欢语文的有 20 个同学,喜欢数学的有 30 个同学,既喜欢语文又喜欢数学的有 10 个同学。
那喜欢语文或者喜欢数学的同学一共有多少个呢?咱们就可以用这个公式来算。
|A|就是喜欢语文的 20 个同学,|B|就是喜欢数学的 30 个同学,|A∩B|就是既喜欢语文又喜欢数学的 10 个同学。
把数字带进去,那就是 |A∪B| = 20 + 30 - 10 = 40 个同学。
您瞧,是不是很清楚明了?再来说说第二个公式。
如果是三个集合 A、B、C ,那它们的并集的元素个数就是:|A∪B∪C| = |A| + |B| + |C| - |A∩B| - |B∩C| - |C∩A| +|A∩B∩C| 。
咱们还是拿例子来说事儿。
比如说在一个班级里,喜欢体育的有 25 个同学,喜欢音乐的有 15 个同学,喜欢美术的有 20 个同学,既喜欢体育又喜欢音乐的有8 个同学,既喜欢音乐又喜欢美术的有6 个同学,既喜欢体育又喜欢美术的有 9 个同学,三个都喜欢的有 3 个同学。
那喜欢体育或者音乐或者美术的同学一共有多少个呢?咱们就把数字往公式里带:|A|是 25 ,|B|是 15 ,|C|是 20 ,|A∩B|是 8 ,|B∩C|是 6 ,|C∩A|是 9 ,|A∩B∩C|是 3 。
小升初容斥原理
小升初容斥原理
容斥原理是指通过排除重叠的部分,计算出两个或多个集合的并集的方法。
在小升初数学中,容斥原理常常用于解决集合与运算的问题。
例如,假设A和B是两个集合,我们要求A和B的并集中元
素的个数。
容斥原理告诉我们,可以通过计算A的元素个数
加上B的元素个数,然后减去A和B的交集中元素的个数来
得到并集中元素的个数。
用数学公式表示就是:|A∪B| = |A| + |B| - |A∩B|
在小升初数学中,容斥原理常常用于解决排列组合类问题。
通过应用容斥原理,可以将一个复杂的问题转化为更简单的子问题,从而简化解题过程。
需要注意的是,在应用容斥原理时,需要注意重叠部分的计算。
有时候,重叠部分需要进行递推计算,或者使用其他方法来求解。
总之,容斥原理是小升初数学中常用的一个解题方法,通过排除重叠部分,可以简化解题过程,提高解题效率。
三集合容斥两个公式的用法
三集合容斥两个公式的用法容斥原理是一种集合论中常用的计数技巧,它通过巧妙地组合集合的交集和并集来解决计数问题。
在这篇文章中,我们将介绍三集合容斥原理的基本概念和用法,并通过两个具体的例子来说明容斥原理的运用。
一、三集合容斥原理的基本概念在集合论中,我们经常会遇到要计算若干个集合的并集和交集中元素个数的问题。
三集合容斥原理就是针对三个集合进行计数的一种技巧。
假设有三个集合A、B和C,我们希望计算它们的并集和交集中元素的个数。
根据容斥原理,可以得到如下公式:|A ∪ B ∪ C| = |A| + |B| + |C| - |A ∩ B| - |A ∩ C| - |B ∩ C| + |A ∩ B ∩ C||X| 表示集合X中元素的个数,A ∪ B 表示集合A和B的并集,A ∩ B表示集合A和B的交集。
二、三集合容斥原理的两个具体例子接下来,我们通过两个具体的例子来说明三集合容斥原理的用法。
1. 例子一:三个班级学生参加数学竞赛,其中A班有40名学生,B班有35名学生,C 班有30名学生。
如果A班有12名学生参加了英语竞赛,B班有10名学生参加了英语竞赛,C班有8名学生参加了英语竞赛,而且有3名学生同时参加了数学竞赛和英语竞赛。
那么参加了数学竞赛或者英语竞赛的学生总数是多少?根据容斥原理,我们可以利用上面的公式来计算参加了数学竞赛或者英语竞赛的学生总数:|A ∪ B ∪ C| = |A| + |B| + |C| - |A ∩ B| - |A ∩ C| - |B ∩ C| + |A ∩ B ∩ C|= 40 + 35 + 30 - 12 - 10 - 8 + 3= 78参加了数学竞赛或者英语竞赛的学生总数是78人。
2. 例子二:某餐馆供应三种果汁,分别是橙汁、苹果汁和西瓜汁。
一天内统计发现,有30人点了橙汁,25人点了苹果汁,20人点了西瓜汁,同时有7人点了橙汁和苹果汁,6人点了橙汁和西瓜汁,5人点了苹果汁和西瓜汁,而且有2人同时点了三种果汁。
容斥原理及其应用
容斥原理及其应用容斥原理是组合数学中一种重要的计数技巧,被广泛运用于排列组合、概率统计等领域。
它的核心思想是通过求出多个集合的交集和并集来计算所需的数量,从而避免重复计数,确保准确性和全面性。
本文将介绍容斥原理的基本概念、推导过程以及其在实际问题中的应用。
一、容斥原理的基本概念容斥原理是根据集合的性质和运算规则推导出的一种计数方法。
在给定一组集合时,容斥原理可以帮助我们计算这些集合的交集和并集的元素个数。
在具体运用中,我们将问题转化成求解几个集合的元素个数之和的问题。
容斥原理表达式如下:∣A1∪A2∪⋯∪An∣=∣A1∣+∣A2∣+⋯+∣An∣−∣A1∩A2∣−∣A1∩A3∣−⋯−∣An−1∩An∣+⋯+(−1)^n−1∣An−1∩An∣其中,∣A∣表示集合A的元素个数,∪表示集合的并集,∩表示集合的交集,n表示集合的数量。
二、容斥原理的推导过程容斥原理的推导过程可以通过数学归纳法来实现,下面简要介绍:首先,我们给定两个集合A和B,我们用∣A∣表示集合A的元素个数,用∣B∣表示集合B的元素个数。
如果我们要计算A和B的并集∣A∪B∣,那么可以采取如下步骤:1. 首先,我们直接将∣A∣和∣B∣相加,得到∣A∣+∣B∣。
2. 然后,我们需要减去重复计算的部分,即集合A和B的交集∣A∩B∣。
因为∣A∩B∣这部分元素已经在∣A∣和∣B∣中被计算了一次,所以需要减去∣A∩B∣。
通过以上步骤,我们得到了∣A∪B∣=∣A∣+∣B∣−∣A∩B∣。
这就是容斥原理的基本推导过程。
接下来,我们将容斥原理推广到更多集合的情况。
假设我们有三个集合A、B和C,我们想要计算它们的并集∣A∪B∪C∣,我们可以按照以下步骤进行:1. 首先,我们将∣A∣、∣B∣和∣C∣相加,得到∣A∣+∣B∣+∣C∣。
2. 然后,我们需要减去两两集合的交集部分,即∣A∩B∣、∣A∩C∣和∣B∩C∣。
这是因为这些部分元素在∣A∣、∣B∣和∣C∣中都被计算了一次,所以需要减去。
容斥原理知识点
容斥原理知识点
容斥原理是一种计数方法,主要用于解决重叠问题。
其基本思想是: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。
例如,有3个集合A、B和C,它们的并集是{1,2,3,4,5},而集合A是{1,2,3}、集合B是{3,4}、集合C是{4,5}。
虽然数字3在两个集合中出现,但在求并集时只计算一次;数字4在集合B和集合C中出现,但在求并集时也只计算一次。
这样,求出的并集既无遗漏又无重复。
以上内容仅供参考,建议查阅数学书籍或咨询数学老师获取更准确的信息。
三集合容斥原理
三集合容斥原理
三集合容斥原理是一种常见的概率理论,它有助于解决一些复杂的概率问题。
它可以用来解释一些现象,如天气预报中的概率降雨或概率暴风雨。
三集合容斥原理的核心思想是:如果有三个互不相交的集合A,B 和C,则A,B和C的总体概率等于A的概率加上B的概率加上C 的概率减去A与B的共同概率减去A与C的共同概率减去B与C 的共同概率再加上A,B和C的共同概率。
用数学表示,三集合容斥原理可以表示为:P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)-P(A∩B)-P(A∩C)-P(B∩C)+P(A∩B∩C) 。
三集合容斥原理可以被用来研究一些概率问题。
例如,假设有三个不同的事件A,B和C,计算它们的概率的总和,可以使用三集合容斥原理:P(A∪B∪C)=P(A)+P(B)+P(C)-P(A∩B)-P(A∩C)-P(B∩C)+P(A∩B∩C) 。
另一个例子是,假设有三个不同的事件A,B和C,那么在这三个事件中,有多少种可能的组合,可以使用三集合容斥原理:P(A∪B∪C)=2^3-1=7 。
总之,三集合容斥原理是一种有用的概率理论,它可以帮助我们解决一些复杂的概率问题。
它的核心思想是:如果有三个互不相交的
集合A,B和C,则A,B和C的总体概率等于A的概率加上B的概率加上C的概率减去A与B的共同概率减去A与C的共同概率减去B与C的共同概率再加上A,B和C的共同概率。
三集合容斥问题公式
三集合容斥问题公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:三集合容斤问题是组合数学中的一种经典问题,通常用于计算带有多个集合的交集和并集的元素个数。
在解决这类问题时,常用的方法就是三集合容差原理。
下面我们将详细介绍三集合容差问题的原理和公式。
三集合容差问题的基本思想是通过容差原理来计算多个集合的交集和并集中元素的个数。
在计算多个集合的交集时,我们可以使用容差原理来避免重复计数。
而在计算并集时,我们同样可以通过容差原理来纠正双重计数。
假设有三个集合A、B、C,我们想要求这三个集合的交集和并集中元素的个数。
根据容差原理,我们可以得到以下公式:交集的元素个数= |A ∩ B ∩ C| = |A| + |B| + |C| - |A ∪ B| - |A ∪ C| - |B ∪ C| + |A ∪ B ∪ C||A|代表集合A中元素的个数,|B|代表集合B中元素的个数,|C|代表集合C中元素的个数,|A ∪ B|代表集合A和集合B的并集中元素的个数,|A ∪ C|代表集合A和集合C的并集中元素的个数,|B ∪ C|代表集合B和集合C的并集中元素的个数,|A ∪ B ∪ C|代表集合A、B和C的并集中元素的个数。
我们也可以通过容差原理来计算并集的元素个数。
具体表达式如下:同样,通过容差原理的方法,我们可以避免双重计数,得到准确的并集元素个数。
这种方法在解决包含多个集合的问题时非常有效,能够快速准确地计算交集和并集中元素的个数。
第二篇示例:三集合容斯问题是组合数学中的一个基础问题,常常出现在概率论、组合数学、数论等领域的问题中。
三集合容斥问题涉及到三个集合的交集和并集,通过容斥定理可以计算出它们的并集的元素个数。
三集合容斥问题的公式为:|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-|A∩B|-|A∩C|-|B∩C|+|A∩B∩C||A|,|B|,|C| 分别表示集合A, B, C 的元素个数,|A∩B|,|A∩C|,|B∩C| 分别表示集合A 和集合B, C 的交集的元素个数,|A∩B∩C| 表示集合A, B, C 的交集的元素个数。
三项容斥原理公式
三项容斥原理公式好的,以下是为您生成的关于“三项容斥原理公式”的文章:在数学的奇妙世界里,容斥原理就像是一把神奇的钥匙,能帮我们解开很多看似复杂的谜题。
今天咱们就来好好聊聊三项容斥原理公式。
先给大家讲讲啥是容斥原理。
想象一下,咱们有三个盒子,盒子 A 里装着红色的球,盒子 B 里装着蓝色的球,盒子 C 里装着绿色的球。
我们想知道这三个盒子里一共有多少个球,但有些球可能同时在两个甚至三个盒子里。
这时候容斥原理就派上用场啦。
三项容斥原理公式可以表示为:|A∪B∪C| = |A| + |B| + |C| - |A∩B| -|A∩C| - |B∩C| + |A∩B∩C| 。
看起来是不是有点复杂?别担心,咱们来一个个解释。
|A| 就表示盒子 A 里球的数量,|B| 表示盒子 B 里球的数量,|C| 表示盒子 C 里球的数量。
|A∩B| 呢,就是既在盒子 A 又在盒子 B 里的球的数量,|A∩C| 是既在盒子 A 又在盒子 C 里的球的数量,|B∩C| 是既在盒子 B 又在盒子 C 里的球的数量。
最后,|A∩B∩C| 就是同时在三个盒子里的球的数量。
我给大家举个实际的例子吧。
比如说咱们学校组织了三种兴趣小组,分别是数学小组、语文小组和英语小组。
参加数学小组的有 50 人,参加语文小组的有 40 人,参加英语小组的有 30 人。
其中既参加数学小组又参加语文小组的有 15 人,既参加数学小组又参加英语小组的有 10人,既参加语文小组又参加英语小组的有 8 人,而三个小组都参加的有 3 人。
那咱们来算算一共有多少同学参加了至少一个兴趣小组。
按照三项容斥原理公式,就是 50 + 40 + 30 - 15 - 10 - 8 + 3 = 90(人)。
咱们再仔细想想这个过程。
就好像我们在统计同学们的选择时,一开始把每个小组的人数都单独算进去,但是这样就把重复参加的同学多算了,所以要减去两两重复的部分。
可这样一减,三个小组都参加的同学又被减多了,所以最后还得把他们加回来。
小升初数学容斥原理的学习
小升初数学容斥原理的学习活到老,学到老,学习才能使人进步,本文推荐的是小升初数学容斥原理的学习在计数时,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。
例一次期末考试,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“师”之概念,大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生”而来。
其中“师傅”更早则意指春秋时国君的老师。
《说文解字》中有注曰:“师教人以道者之称也”。
“师”之含义,现在泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。
“老师”的原意并非由“老”而形容“师”。
“老”在旧语义中也是一种尊称,隐喻年长且学识渊博者。
“老”“师”连用最初见于《史记》,有“荀卿最为老师”之说法。
慢慢“老师”之说也不再有年龄的限制,老少皆可适用。
只是司马迁笔下的“老师”当然不是今日意义上的“教师”,其只是“老”和“师”的复合构词,所表达的含义多指对知识渊博者的一种尊称,虽能从其身上学以“道”,但其不一定是知识的传播者。
今天看来,“教师”的必要条件不光是拥有知识,更重于传播知识。
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?与当今“教师”一称最接近的“老师”概念,最早也要追溯至宋元时期。
金代元好问《示侄孙伯安》诗云:“伯安入小学,颖悟非凡貌,属句有夙性,说字惊老师。
三容斥原理公式
三容斥原理公式容斥原理在数学中可是个很有趣的家伙,能帮咱们解决好多看似复杂的问题呢!咱们先来说说啥是容斥原理。
简单来说,就是在计算几个集合的总数时,要考虑到重复计算的部分,把多算的减掉,少算的加上,这样才能得到准确的结果。
容斥原理有好几种公式,咱们今天重点来聊聊三个集合的容斥原理公式。
公式是这样的:设集合 A、B、C 是给定的三个集合,那它们的并集元素个数就等于 A 的元素个数加上 B 的元素个数加上 C 的元素个数,然后减去 A 和 B 的交集元素个数,减去 A 和 C 的交集元素个数,减去B 和C 的交集元素个数,最后再加上 A、B、C 三个集合的交集元素个数。
用符号表示就是:|A∪B∪C| = |A| + |B| + |C| - |A∩B| - |A∩C| -|B∩C| + |A∩B∩C| 。
这公式看起来有点复杂,别担心,咱们通过一个例子来好好理解一下。
比如说,咱们学校组织了语文、数学、英语的竞赛。
参加语文竞赛的有 50 人,参加数学竞赛的有 60 人,参加英语竞赛的有 70 人。
同时参加语文和数学竞赛的有20 人,同时参加语文和英语竞赛的有15 人,同时参加数学和英语竞赛的有 25 人,而三门竞赛都参加的有 5 人。
那咱们来算算一共有多少同学参加了竞赛?咱们就用刚刚的公式来算。
先把参加每门竞赛的人数加起来:50 + 60 + 70 = 180 人。
然后减去两两交集的人数:180 - 20 - 15 - 25 = 120 人。
但是这里把三个都参加的多减了一次,所以要加回来:120 + 5 = 125 人。
所以呀,一共有 125 位同学参加了竞赛。
在咱们日常生活中,容斥原理也经常能用到呢。
比如说我上次去超市买水果,我想买苹果、香蕉和橙子。
超市里标着喜欢苹果的顾客有100 人,喜欢香蕉的有 80 人,喜欢橙子的有 90 人。
同时喜欢苹果和香蕉的有 30 人,同时喜欢苹果和橙子的有 25 人,同时喜欢香蕉和橙子的有 20 人,三种都喜欢的有 10 人。
容斥问题讲解方法
容斥问题讲解方法一、容斥原理容斥原理是组合数学中的一种重要原理,主要用于解决包含与排斥的问题。
当两个或多个集合存在重叠时,我们不能简单地将这些集合的元素数目相加,因为重叠部分的元素被重复计算了。
容斥原理提供了解决这类问题的方法,通过将各个集合的元素数目两两相减,得到不重叠部分的元素数目。
二、基本形式两个集合的容斥问题:设A和B是两个集合,则A和B 的并集的元素数目可以通过|A∪B| = |A| + |B| - |A∩B| 来计算。
三个集合的容斥问题:设A、B和C是三个集合,则A、B和C的并集的元素数目可以通过|A∪B∪C| = |A| + |B| + |C| - |A∩B| - |B∩C| - |C∩A| + |A∩B∩C| 来计算。
三、复杂形式当集合的数量增加时,容斥原理可以扩展到更复杂的形式。
通过递归或归纳的方法,可以将多个集合的并集的元素数目表示为各个集合元素数目的函数。
四、解题技巧明确问题的条件和目标:首先需要明确问题的条件和目标,确定涉及的集合以及它们之间的关系。
画出文氏图:在理解问题时,可以通过画出文氏图来直观地表示各个集合以及它们的重叠部分。
文氏图是一种用封闭曲线表示集合及其关系的图形。
应用容斥原理:根据问题的具体情况,选择适当的容斥原理公式来解决问题。
如果涉及多个集合,需要仔细分析它们的重叠关系。
简化计算:在应用容斥原理时,需要注意简化计算,避免出现大量的重复计算和复杂运算。
可以采取提取公因式、使用对称性等方法来简化计算。
检查答案:在解决问题后,需要检查答案是否符合实际情况和逻辑,确保答案的正确性。
五、注意事项理解问题的背景和要求:在解决容斥问题时,需要注意理解问题的背景和要求,弄清各个集合的含义和关系。
避免重复计数:在应用容斥原理时,需要注意避免重复计数。
特别是当集合之间存在多重重叠时,需要仔细分析重叠部分的关系。
分情况讨论:当问题涉及多种情况时,需要注意分情况讨论。
不同情况下的集合关系可能会有所不同,需要分别进行分析和计算。
三个集合容斥原理公式
三个集合容斥原理公式好的,以下是为您生成的文章:咱今天就来好好唠唠这三个集合容斥原理公式!话说我之前在给学生们讲这部分内容的时候,发生了一件特别有意思的事儿。
有个叫小明的同学,那小脑瓜转得可快了,但就是对这容斥原理有点迷糊。
咱先来说说这第一个公式:A∪B∪C = A + B + C - A∩B - A∩C -B∩C + A∩B∩C 。
这个公式看着有点复杂,其实就像我们分糖果一样。
比如说 A 盒子里有一些巧克力,B 盒子里有一些水果糖,C 盒子里有一些奶糖。
A∩B 呢,就是既在 A 盒子又在 B 盒子里的那种混合糖,A∩C 、B∩C 也是同样的道理。
而A∩B∩C 就是三种糖都有的那种超级混合糖。
咱们拿一个班级的兴趣小组来举例吧。
比如参加数学兴趣小组的有A 个人,参加语文兴趣小组的有B 个人,参加英语兴趣小组的有C 个人。
有的同学既参加了数学又参加了语文,这就是A∩B ;有的既参加了数学又参加了英语,这是A∩C ;还有既参加语文又参加英语的,那就是B∩C 。
而三种都参加的就是A∩B∩C 。
再看第二个公式:A∪B = A + B - A∩B 。
这个就简单多啦,就像我们去超市买东西。
A 是买水果的人数,B 是买零食的人数,A∩B 就是既买了水果又买了零食的那些人。
比如说一个班级组织活动,要统计参加唱歌和跳舞的人数。
参加唱歌的有 20 人,参加跳舞的有 15 人,但是有 5 个人既参加了唱歌又参加了跳舞,那总的参加人数就是 20 +15 - 5 = 30 人。
第三个公式:Card(A∪B∪C) = Card(A) + Card(B) + Card(C) -Card(A∩B) - Card(A∩C) - Card(B∩C) + Card(A∩B∩C) 。
这个看起来好像很高级,其实本质和前面差不多。
比如说学校组织运动会,报名跑步的、跳远的、跳高的分别有一定人数,然后通过这个公式就能算出参加至少一项运动的总人数。
快乐学堂小升初数学专题三容斥原理
快乐学堂小升初数学专题三容斥原理在计数时,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。
容斥原理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课堂训练1. 在1,2,3,…,100这100个自然数中,能被5或9整除的数有( )。
2. 在1,2,3,…,100这100个自然数中,能被2和3整除,但不能被5整除的数有( )个。
3. 500以内既是完全平方数也是完全立方数的数有( )个。
容斥原理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2某校六(1)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。
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。
三量容斥原理
三量容斥原理今天咱们来唠唠三量容斥原理。
这三量容斥原理啊,在数学里可是个挺有意思的玩意儿呢。
咱先来说说啥是容斥原理。
容斥原理就是在计算几个集合的总数或者某个特定情况的数量时,通过把各个集合的数量加起来,再减去重复计算的部分,从而得到准确结果的一种方法。
就好比你有一堆苹果、一堆橘子和一堆香蕉,你想知道总共有多少个水果,但是有些水果可能既在苹果堆里又在橘子堆里,或者既在橘子堆里又在香蕉堆里,这时候就得用容斥原理来把重复计算的部分去掉,才能得到真正的水果总数。
那三量容斥原理呢,就是针对三个集合的情况啦。
比如说有三个班级,一班喜欢数学的同学有多少,二班喜欢语文的同学有多少,三班喜欢英语的同学有多少,然后可能还有一些同学既喜欢数学又喜欢语文,或者既喜欢语文又喜欢英语,或者既喜欢数学又喜欢英语,甚至还有一些同学三个科目都喜欢。
这时候要算出总共有多少同学有特定的喜好,就得用到三量容斥原理啦。
咱们来举个具体的例子吧。
假设一个学校里有三个兴趣小组,分别是绘画组、音乐组和体育组。
有50 个同学参加了绘画组,40 个同学参加了音乐组,30 个同学参加了体育组。
然后呢,有15 个同学既参加了绘画组又参加了音乐组,10 个同学既参加了音乐组又参加了体育组,8 个同学既参加了绘画组又参加了体育组。
还有 5 个同学三个小组都参加了。
那现在咱们要算这个学校里参加了至少一个兴趣小组的同学有多少人。
这时候就可以用三量容斥原理啦。
首先,把三个小组的人数加起来,50+40+30=120。
但是这里面有重复计算的部分哦。
那些既参加了两个小组的同学被加了两次,所以要把这部分减去。
15 个既参加绘画组又参加音乐组的同学被加了两次,10 个既参加音乐组又参加体育组的同学被加了两次,8 个既参加绘画组又参加体育组的同学也被加了两次,所以要减去这部分,15+10+8=33。
但是这时候又有问题啦,那些三个小组都参加的同学,在一开始加的时候被加了三次,然后在减去既参加两个小组的部分时又被减了三次,所以还得把这部分加回来,也就是加上5。
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快乐学堂小升初数学专题三容斥原理
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。
容斥原理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
课堂训练
1. 在1,2,3,…,100这100个自然数中,能被5或9整除的数有( )。
2. 在1,2,3,…,100这100个自然数中,能被2和3整除,但不能被5整除的数有( )个。
3. 500以内既是完全平方数也是完全立方数的数有( )个。
容斥原理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2
某校六(1)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:这个题说的每人都参加了体育训练队,所以这个班的总人数既为A类B类和C类的总和。
答案:25+22+24-12-9-8+X=45 解得X=3
例3
在1到1000的自然数中,能被3或5整除的数共有多少个?不能被3或5整除的数共有多少个?
分析:显然,这是一个重复计数问题(当然,如果不怕麻烦你可以分别去数3的倍数,5的倍数)。
我们可以把“能被3或5整除的数”分别看成A类元素和B类元素,能“同时被3或5整除的数(15的倍数)”就是被重复计算的数,即“既是A类又是B类的元素”。
求的是“A类或B类元素个数”。
现在我们还不能直接计算,必须先求出所需条件。
1000÷3=333……1,能被3整除的数有333个(想一想,这是为什么?)同理,可以求出其他的条件。
例4分母是1001的最简分数一共有多少个?
分析:这一题实际上就是找分子中不能与1001进行约分的数。
由于1001=7×11×13,所以就是找不能被7,11,13整除的数。
解答:1~1001中,有7的倍数1001/7 = 143 (个);有11的倍数1001/11 = 91 (个),有13的倍数1001/13 = 77 (个);有7´11=77的倍数1001/77 = 13 (个),有7´13=91的倍数1001/91 = 11 (个),有
11´13=143的倍数1001/43 = 7 (个).有1001的倍数1个.
由容斥原理知:在1~1001中,能被7或11或13整除的数有
(143+91+7)-(13+11+7)+1=281(个),从而不能被7、11或13整除的数有1001-281=720(个).也就是说,分母为1001的最简分数有720个.
课堂训练4、在一所中学的实验班里,60个学生参加过竞赛。
其中参加过数学竞赛的有30人,参加过英语竞赛的有25人,参加过作文比赛的有17人,参加过数学竞赛和英语竞赛的有12人,参加过英语竞赛和作文比赛的有10人,参加过数学竞赛和作文比赛的有7人,则三种竞赛都参加过的学生有( )人。
5. 以60为分母的最简真分数共有( )个。
6. 某学校数学竞赛的加试题有2道。
结果全校参赛的210人中,第一题得满分的有40人,第二题没得满分的有150人,两道都得满分的有10人。
则两题都没得满分的人数有( )人。
7. 某兴趣小组有50人,有的会画画,有的会书法,有的两样都不会,有的两样都会,其中会画画的有25人,会书法的有21人,都不会的有14人。
那么既会画又会书法的有( )人。
8. 90以内是3或7的倍数的自然数有( )个。
答案与解析
1. 解:
能被5整除的数是5,10,15,…,100,共20个;
能被9整除的数是9,18,27,…,99;共11个;
能被45整除的数是45,90。
则能被5或9整除的数有20+11-2=29(个)。
2. 解:能被2和3整除的数有6,12,18,…,96;共16个;
其中能被5整除的数有30,60,90,则能被2和3整除,但不能被5整除的数有16-3=13(个)。
3. 解:有2个。
500以内既是完全平方数也是完全立方数的数有1、64。
因为1和4是完全平方数,那么它们的立方就是完全平方数,而9的立方超过500了。
4. 解:三种竞赛都参加过的人有:60-30-25-17+12+10+7=17(人)。
5. 解:只需要考察其中分子的个数即可;并且分子要满足与60互质,即分子不是2、3、5中任何一个数的倍数。
在60以内,2的倍数有30个,3的倍数有20个,5的倍数有12个,2和3的公倍数有10个,2和5的公倍数有6个,3和5的公倍数有4个,2、3和5的公倍数有2个,则最简真分数共有60-(30+20+12-10-6-4+2)=16(个)。
6. 解:150-(40-10)=120(人)
7. 解:10。
50-14=36(人)画画、书法至少会一样,
则21+25-36=10(人)既会画画又会书法。
8. 解:38。
90以内是3的倍数的自然数有3,6,9,…,90,共30个;
90以内是7的倍数的自然数有7,14,21,…,84共12个;
90以内是21的倍数的自然数有21,42,63,84,共4个。
90以内是3或7的倍数的自然数的个数有30+12-4=38(个)。