第一篇:公务员考试——容斥原理问题
知识框架
数学运算问题一共分为十四个模块,其中一块是容斥原理问题。
在公务员考试中,根据集合的个数,容斥原理问题一般只有两集合容斥关系和三集合容斥关系两种类型,两集合容斥关系一般只要采用公式法就可轻松解决,三集合容斥关系又可分为标准型、图示标数型、整体重复型三类,对应解题方法分别是公式法、文氏图法、方程法。无论集合中的元素怎么变化,同学只要牢牢把握这两类型,就能轻松搞定容斥原理问题。核心点拨
1、题型简介
容斥原理是在不考虑重叠的情况下,先将所有对象的数目相加,然后再减去重复的部分,从而使得计算的结果既无遗漏又无重复。掌握容斥原理问题,可以帮助同学们解决多集合元素个数的问题。
2、核心知识
(1)两个集合容斥关系
(2)三个集合容斥关系 A、标准型公式
B、图示标数型(文氏图法)
画图法核心步骤: 1 画圈图; 数字(先填最外一层,再填最内一层,然后填中间层); ③做计算。C、整体重复型
A、B、C分别代表三个集合(比如“分别满足三个条件的元素数量”); W代表元素总量(比如“至少满足三个条件之一的元素的总量”); x代表元素数量1(比如“满足一个条件的元素数量”); y代表元素数量2(比如“满足两个条件的元素数量”); z代表元素数量3(比如“满足三个条件的元素数量”)。
3、核心知识使用详解
(1)容斥原理问题要清楚容斥原理公式中各项的实际含义,与题中的数据准确对应。(2)容斥原理问题的关键在于把文字转化为文氏图,在图中应准备反应题中集合之间的关系。(3)容斥问题的难度在于题中集合可能较多,某些集合之间的关系可能不确定,这需要仔细的分析,抓住不确定的。
夯实基础 1.两个集合容斥关系
例1:(2007年中央第50题)小明和小强参加同一次考试,如果小明答对的题目占题目总数的,小强答对了27道题,他们两人都答对的题目占题目总数的,那么两人都没有答对的题目共有()。
A.3道 B.4道 C.5道 D.6道 【答案】 D 【解析】 [题钥]
由于不知道这次考试题目的总数,所以可先设题目总数即元素总量为。
“小明答对的题目占题目总数的”,相当于集合A为。
“小强答对了27道题”,相当于集合B为27。
“他们两人都答对的题目占题目总数的”,相当于集合。
“两人都没有答对的题目”,相当于求集合。
[解析]
根据题意,确定元素总量W:;
确定集合A:;
确定集合B:27;
确定集合:;
代入两集合公式:
==
因为和均为题数,须均为正整数,所以必须为12的倍数,而且由选项知:3≤≤6
当W=12时,=-16,不合题意;
当W=24时,=-5,不合题意;
当W=36时,=6,符合题意。
所以,两人都没答对的题目为6道。
因此,选B。2.三个集合容斥关系
例2:(浙江行测真题)某专业有学生50人,现开设甲、乙、丙三门选修课。有40人选修甲课程,36选修乙课程,30人选修丙课程,兼选甲、乙两门课的有28人,兼选甲、丙两门课的有26人,兼选乙、丙门课程的有24人,甲、乙、丙三门课程均选的有20人,问三课均未选的有多少人?()A.1人 B.2人 C.3人 D.4人 【答案】 B 【解析】 [题钥]
“某专业有学生50人”,相当于元素总量W为50。
“有40人选修甲课程”,相当于集合A为40。
“36选修乙课程”,相当于集合B为36。
“30人选修丙课程”,相当于集合C为30。
“兼选甲、乙两门课的有28人”,相当于集合=28。
“兼选甲、丙两门课的有26人”,相当于集合=26。
“兼选乙、丙门课程的有24人”,相当于集合=24。
“甲、乙、丙三门课程均选的有20人”,相当于集合=20。
“问三课均未选的有多少人?”相当于求集合。
[解析]
根据题意,确定元素总量W:50
确定集合A:40 确定集合B:36
确定集合C:30
确定集合:28
确定集合:26
确定集合:24
确定集合:20
代入三集合标准型公式:
=50-(40+36+30-28-24-26+20)
=2
因此,选B。例3:(国家行测真题)
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?()A.120 B.144 C.177 D.192 【答案】 A 【解析】 [题钥]
观察题目,属于三个集合容斥关系中的标数型问题,可采用文氏图法求解。[解析]
本题属于标数型问题,可采用文氏图法求解,如下图所示。
图中,黑色部分是准备参加两种考试的学生,灰色部分是准备参加三种考试的学生。计算总人数时,黑色部分重复计算了一次,灰色部分重复计算了两次,所以接受调查的学生共有:
63+89+47-24×2-46+15=120人。
因此,选A。例4:(浙江2004-20)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小组。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?()A.15人 B.16人 C.17人 D.18人 【答案】 A 【解析】 [题钥]
“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小组”,相当于元素总量W为35。
“参加英语小组的有17人”,相当于集合A为17。
“参加语文小组的有30人”,相当于集合B为30。
“参加数学小组的有13人”,相当于集合C为13。“如果有5个学生三个小组全参加了”,相当于元素数量3为5。
“问有多少个学生只参加了一个小组?”,此类题目属于整体重复型问题,可采用方程法求解。
[解析]
根据题意,设:
参加一个小组的人数为x,即元素数量1为x;
参加两个小姐的人数为y,即元素数量2为y;
确定元素总量W:38
确定集合A:17
确定集合B:30
确定集合C:13
确定元素数量3:5
代入公式,列方程:
因此,选A。
进阶训练
1.两个集合容斥关系
例5:某校学生参加数学竞赛的有120名男生,80名女生,参加英语竞赛的有120名女生,80名男生。已知该校总共有260名学生参加竞赛,其中75名男生两科竞赛都参加了,那么参加数学竞赛而没有参加英语竞赛的女生人数是多少人?()A.15 B.20 C.25 D.30 【答案】 A 【解析】 [题钥]
假设260名学生当中有m名男生、n名女生,同时参加了教学和英语竞赛的女生人数为x。
对于男生:
“m名男生”,相当于元素总量为m。
“参加数学竞赛的有120名男生”,相当于集合为120。
“参加英语竞赛的”,“80名男生”,相当于集合为80。
“其中75名男生两科竞赛都参加了”,相当于集合为75。
对于女生:
“n名女生”,相当于元素总量为n。
“参加数学竞赛的”、“80名女生”,相当于集合为80。
“参加英语竞赛的有120名女生”,相当于集合为120。
同时参加了教学和英语竞赛的女生人数,相当于集合为x。
“已知该校总共有260名学生参加竞赛”,可知260名学生都参加了竞赛,没有“数学竞赛和英语竞赛都没参加”的情况。相当于集合、集合为0。
[解析]
根据题意,设:
260名学生当中有m名男生、n名女生; 同时参加了教学和英语竞赛的女生人数为x。
对于男生:
确定元素总量:m
确定集合:120
确定集合:80
确定集合:75
确定集合:0
对于女生:
确定元素总量:n
确定集合:80
确定集合:120
确定集合:x
确定集合:0
男女生总数,即m+n=260。
代入两集合公式,列方程:
则有
即同时参加了教学和英语竞赛的女生人数为65。
由于参加数学竞赛的女生有80名,则参加数学竞赛而没有参加英语竞赛的女生人数:
80-65=15名。
因此,选A。2.三个集合容斥关系
例6:(广州2007-33)如右图所示,每个圆纸片的面积都是36,圆纸片A与B、B与C、C与A的重叠部分面积分别为7、6、9,三个圆纸片覆盖的总面积为88,则图中阴影部分的面积为?()
A.66 B.68 C.70 D.72 【答案】 C 【解析】 [题钥]
“三个圆纸片覆盖的总面积为88”,相当于元素总量W为88,集合为0。“每个圆纸片的面积都是36”,相当于集合A、集合B、集合C都为36。
“圆纸片A与B、B与C、C与A的重叠部分面积分别为7、6、9”,相当于集合为6,集合为9。
为7,集合要求“阴影部分的面积”,可先求出集合。
[解析]
根据题意,确定元素总量W:88
确定集合A:36
确定集合B:36
确定集合C:36
确定集合:7
确定集合:6
确定集合:9
确定集合:0
代入公式:
=(88-0)-(36+36+36-7-6-9)
=2
“由中间向外围”进行数据标记,进行简单加减运算,如下图过程所示:
据图可知,阴影部分的面积为:22+25+23=70。
因此,选C。例7:(江苏2009A类-19)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()。A.69 B.65 C.57 D.46 【答案】 D 【解析】 [题钥]
“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”、“20人一部也没有看过”,相当于元素总量W为125-20=105。
“有80人看过甲片”,相当于集合A为89。
“有47人看过乙片”,相当于集合B为47。
“有63人看过丙片”,相当于集合C为63。
“其中有24人三部电影全看过”,相当于元素数量3为24。
求解“只看过其中两部电影的人数”,此类题目属于整体重复型问题,可采用方程法求解。
[解析] 根据题意,设:
只看过其中一部电影的人数为x,即元素数量1为x;
看过其中两部电影的人数为y,即元素数量2为y;
确定元素总量W:125-20=105
确定集合A:89
确定集合B:47
确定集合C:63
确定元素数量3:24
代入公式,列方程:
因此,选D。
例8:建华中学共有1600名学生,其中喜欢乒乓球的有1180人,喜欢羽毛球的有1360人,喜欢篮球的有1250人,喜欢羽毛球的有1040人,问以上四项球类运动都喜欢的至少有几人? A.20 B.30 C.40 D.50 【答案】 B 【解析】 [题钥]
观察题目,发现采用公式法,文氏图法都是比较麻烦的。那么逆向考虑,看下各项活动都不喜欢的人有多少人,当这各项活动都不喜欢的人互不重叠的时候,可满足四项活动都喜欢的人最少。
[解析]
根据题意,可知:
不喜欢乒乓球的有:1600-1180=420人; 不喜欢羽毛球的有:1600-1360=240人;
不喜欢篮球的有:1600-1250=350人;
不喜欢足球的有:1600-1040=560人;
若这些人互不重叠则可满足四项运动都喜欢的人最少,为:
1600-(420+240+350+560)=30人。
第二篇:容斥原理五年级试题
容斥原理五年级试题一
1、在1到500的全部自然数中,不是7的倍数,也不是9的倍数的数共有多少个?
2、六年级一班有45名同学,每人都参加暑假体育培训班,其中足球班报25人,篮球班报20人,游泳班报30人,足球、篮球都报者有10人,足球、篮球都报者有12人。问三项都报的有多少人?
3、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人参加,老师告诉同学既参加数学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。
4、某班同学参加升学考试,得满分的人数如下:数学20人,语文20人,英语20人,数学、英语两科满分者8人,数学、语文两科满分者7人,语文、英语两科满分者9人,三科都没有得满分者3人。问这个班最多多少人?最少多少人?
5、向50名同学调查春游去颐和园还是去动物园的态度,赞成去颐和园的人数是全体的35,其余不赞成;赞成去动物园的比赞成去颐和园的学生多3人,其余不赞成,另外对去两处都不赞成的学生数比对去两处都赞成的学生数的13多1人,同时去颐和园和去动物园都赞成和都不赞成的学生各有多少人?
6、分母是1001的最简真分数共有多少人?
7、李老师出了两道数学题,全班40人中,第一有30人做对,第二题有12人未做对,两题都做对的有20人。
(1)第2题对第1题不对有几个人?
(2)两题都不对的有几人?
8、每边长为10厘米的正方形纸片,正中间挖一个正方形的洞,成为宽1厘米的方框,把五个这样的方框放在桌面上,成为如的图案。问桌面上放这些方框盖住部分的面积是多少平方厘米?
9、一次数学竞赛都是填空题,小明答错的恰是题目总数的14,小亮答错5题,两人都答错的题目的总数的16,已知小明,小亮都答对题目超过了试题总数的一半,则他们都答对了多少道题?
10、在1到1998的自然数中,能被2整除,但不能被3或7整除的数有多少个?
容斥原理五年级试题二
1、全班有46名同学,仅会打乒乓球的有18人,会打乒乓球以及会打羽毛球的有7人,不会打乒乓球又不会打羽毛球的有6人,问,仅会打羽毛球的有多少人?
2、电视台向100人调查昨天收看电视情况,有62人看过2频道,34人看过8频道,11人两个频道都看过。问:两个频道都没有看过的有多少人?
3、一次数学小测验只有两道题,结果全班有10人全对,第一题有25人做对,第二题有18人做错,那么两题都做错的有多少人?
4、在小于100的自然数中既不能被3整除,又不能被2整除的数有多少个?
5、某班45名同学参加了体育测试,其中百米得优者20人,跳远得优者18人,又知百米、跳远均得优者7人,跳高、百米均得优者6人,跳高、跳远均得优者8人,跳高得优者22人,全班只有1名同学各项都没有达到优,求三项都是优的人数。
6、某班四年级时,五年级时和六年级时分别评出10名三好学生,又知四、五年级连续三好生4人,五、六年级连续三好生3人,四年级六年级两年评上三好生的有5人,四、五、六三年没有评过三好生的有20人,问这个班最多有多少名同学?最少有多少名同学?
7、六一儿童节那天,全班45人到颐和园去玩,有33人划了船,20人爬了山。5名同学因身体不好,他们既没有划船也没有爬山,他们游览了长廊。问:既划了船也爬了山的同学有多少人?
8、六(3)班有32人参加数学竞赛,27人参加英语竞赛,22人参加语文竞赛,其中参加英语、数学两科的有12人,参加英语和语文两科的有14人,参加数学和语文两科的有10人,这个班至少有多少人?
9、分母是273的最剪真分数共有多少个?
10、博文学校参加数学竞赛有120名男生,80名女生,参加语文竞赛的有120名女生,80名男生,已知该校总共有260名学生参加竞赛,其中75名男生两科竞赛都参加了,那么只参加数学竞赛而没有参加语文竞赛的女生有多少人?
第三篇:小五班容斥问题讲义
小五班容斥问题讲义
容斥原理1.二量重叠问题:总和=A+B-AB 容斥原理2.三量重叠问题:总和=A+B+C-AB-AC-BC+ABC 例题1.一个班有45个小学生,统计借课外书的情况是:全班学生都借有语文或数学课外书。借语文课外书的有39人,借数学课外书的有32人。语文、数学两种课外书都借的有()人。
练习1.某区100个外语教师懂英语或俄语,其中懂英语的75人,既懂英语又懂俄语的20人,那么懂俄语的教师为()人。
练习2.六一班有学生46人,其中会骑自行车的17人,会游泳的14人,既会骑车又会游泳的4人,问两样都不会的有()人。
练习3.民兵进行训练,每横排人数一样多,每竖行人数也一样多,李军站的位置从前面数是第4人,从后面数是第6人,从左面数是第3人,从右面数是第2人,一共有多少人参加训练? 练习4.王红从前面数是第6人,郝文排在最后,和王红间隔3个人,王红和黄克在同一横排上,王红从左数是第2个人,黄克从右数是第1人,他们间隔5人。三二班同学一共有多少人? 练习5.六一儿童节那天,全班45人到颐和园去玩,有33人划了船,20人爬了山,5名同学因身体不好,他们既没划船也没爬山,他们游览了长廊。问:既划了船也爬了山的同学有多少?
例题2.在100个学生中,音乐爱好者有56人,体育爱好者有75人,那么既爱好音乐,又爱好体育的人最少有()人,最多有()人。
例题3.在1至100的自然数中,是5的倍数或是7的倍数的数有()个。练习1.在1至10000中不能被5或7整除的数共有()个。
练习2.在1至10000之间既不是完全平方数,也不是完全立方数的整数有()个。练习3.在1到10000这10000个自然数中,即不能被8整除也不能被125整除的数有多少个? 练习4.有若干卡片,每张卡片上写着一个数,它是3的倍数或4的倍数,其中标有3的倍数的卡片占,标有4的倍数的卡片占,标有12的倍数的卡片有15张.那么,这些卡片一共有多少张?
例题4.五一小学举行小学生画展,其中18幅不是六年级的,20幅不是五年级的。现在知道五、六年级共展出22幅画,问:其它年级共展出多少幅画? 练习1.东河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。现知道五、六年级共有25幅画,那么其他年级的画共有多少幅? 练习2.光明小学举办学生书法展览。学校的橱窗里展出了每个年级学生的书法作品,其中有24幅不是五年级的,有22幅不是六年级的,五、六年级参展的书法作品共有10幅,其他年级参展的书法共有多少幅?
练习3.实验小学举办学生书法展.学校的橱窗里展出每个年级学生的书法作品,其中有28幅不是五年级的,有24幅不是六年级的,五、六年级参展的书法作品共有20幅.一、二年级参展的作品总数比三、四年级参展作品的总数少4幅.一、二年级参展的书法作品共有多少幅?
例题5.洗好的8块手帕夹在绳子上晾干,同一个夹子夹住相邻的两块手帕的两边,这样一共要多少个夹子?(9)练习1.把图画每两张重叠在一起钉在墙上,现在有5张画要多少个图钉呢?(12)例题6.罗明、李阳和赵刚每人都有几本书,罗明和李阳共有33本,罗明和赵刚共有39本,李阳和赵刚共有34本。问:他们三人各有几本书?
练习3.甲班和乙班共88人,乙班和丙班共97人,丙班和丁班共94人。求甲班和丁班共多少人?
例题7.二年一班共42名同学,其中少先队员33人。这个班男生20人,女生中有4人不是少先队员,求男生中有多少人是少先队员。
练习1.某班有学生46人,在调查他们家中是否有电子琴和小提琴时发现,有电子琴的22人,两种琴都没有的14人,只有小提琴的与两种琴都有的人数之比是5∶3。问:只有电子琴的有多少人?
例题8.一次数学测验,甲答错了题目总数的1/4,乙答错了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。
练习1.一次数学速算练习,甲答错题目总数的1/9,乙答对7道题,两人都答对的题目是题目总数的1/6。问:甲答对了多少道题?
例题9.有一根长为180厘米的绳子,从一端开始每隔3厘米作一记号,每隔4厘米也作一记号,然后将标有记号的地方剪断.问绳子共被剪成了多少段?
例题10.某班共有30名男生,其中20人参加足球队,12人参加蓝球队,10人参加排球队.已知没一个人同时参加3个队,且每人至少参加一个队,有6人既参加足球队又参加蓝球队,有2人既参加蓝球队又参加排球队,那么既参加足球队又参加排球队的有(4)人.
练习1.某班有42人,其中26人爱打蓝球,17人爱打排球,19人爱踢足球,9人既爱打蓝球又爱踢足球,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:既爱打蓝球又爱打排球的有几人? 练习2.100个学生只有一人没学过外语,学过英语的有39人,学过法语的有49人,学过俄语的有41人,学过英语也学过法语的有14人,学过英语也学过俄语的有13人,学过法语也学过俄语的有9人。问:三种语言都学过的有多少人? 练习3.64个小学生都订了报纸,其中订A报的28人,订B报的41人,订C报的20人,并且同时订A、B报的10人,同时订A、C报的12人,同时订B、C报的也是12人。问:三种报都订的有多少人?
练习4.在一个炎热的夏日,10个小学生去冷饮店每人都买了冷饮。其中6人要了汽水,6人要了可乐,4人要了果汁,有3人既要了汽水又要了可乐,1人既要了汽水又要了果汁,2人既要了可乐又要了果汁。问:(1)三样都要的有几人?(2)只要一样的有几人?
练习5.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士蛋糕。问:
(1)三种都带了的有几人?(2)只带了一种的有几人? 答案:0人,4人
练习6.六年级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?
练习7.五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。
练习8.建平学校第14届秋季运动会中,参加100米短跑的共156人,比参加200米短跑的少40人,比参加50米短跑的多26人,同时参加100米和50米短跑的有74人,同时参加200米和100米的有80人,是同时参加50米和200米人数的2倍,同时参加50米、100米和200米的有30人,求这届运动会中参加50、100米和200米的共有多少人?
练习9.在游艺会上,有100名同学抽到了标签分别为1至100的奖券.按奖券标签号发放奖品的规则如下:①标签号为2的倍数,奖2支铅笔;②标签号为3的倍数,奖3支铅笔;③标签号既是2的倍数,又是3的倍数可重复领奖;④其他标签号均奖1支铅笔.那么游艺会为该项活动准备的奖品铅笔共有多少支? 例题11.分母是1001的最简真分数有()个。练习1.以105为分母的最简真分数共有多少个?
练习2.在前200个自然数中,能被2或3或5整除的有多少个?
练习3.试求:在1000以内(含1000)的自然数中,不能被3、5、8任何一个整除的数的个数。
例题12.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同时参加跑和跳两项的人数都是17人。问:仅参加跑和投掷两项的有多少人?
练习1.学校数学竞赛出了A、B、C三道题,至少做对一道的有25人,其中做对A题的有10人,做对B题的有13人,做对C题的有15人。如果三道题都做对的只有一人,那么只做对两道题和只做对一道题的各有多少人?
练习2.某年级60人中有2/3的同学爱打乒乓球,3/4的同学爱踢足球,4/5的同学爱打蓝球,这三项运动都爱好的有22人。问:这个年级最多有多少人这三项运动都不爱好?
练习3.某班共有学生48人,其中27人会游泳,33人会骑自行车,40人会打乒乓球。那么,这个班至少有多少学生这三项运动都会?
练习4.康大六校五年二班学生参加语文、数学、英语三科考试,90分以上的语文有21人,数学有19人,英语有20人,语文、数学都在90分以上的有9人,数学、英语在90分以上的有7人,语文、英语都在90分以上的有8人,另有5人三科都在90分以下,这个班最多能有多少人?
练习5.图书室有100本书,借阅图书者需在图书上签名.已知这100本书中有甲、乙、丙签名的分别有33,44和55本,其中同时有甲、乙签名的图书为29本,同时有甲、丙签名的图书为25本,同时有乙、丙签名的图书为36本.问这批图书中最少有多少本没有被甲、乙、丙中的任何一人借阅过? 练习6.甲、乙、丙都在读同-一本故事书,书中有100个故事.每个人都从某一个故事开始,按顺序往后读.已知甲读了7.5个故事,乙读了60个故事,丙读了52个故事.那么甲、乙、丙3人共同读过的故事最少有多少个? 练习7.学校举行棋类比赛,设象棋、围棋和军棋三项,每人最多参加两项。根据报名的人数,学校决定对象棋的前六名、围棋的前四名和军棋的前三名发放奖品。问:获奖人数最多为几人?最少为几人?
例题13.某小学的统计数字表明:学校共有学生1200名,其中男生650名,高年级学生300名,三好学生100名,男生中的三好学生60名,高年级学生中男生160名,高年级女生中三好学生20名,非高年级女生中不是三好学生的400名。试证明:这个统计数字一定有错误。
练习1.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。如果全班有6个人数学不及格,问:(1)全班数学成绩优秀的有几名?(2)全班有几个人即会游泳又会滑冰?
例题14.某工厂一季度有80%的人全勤,二季度有85%的人全勤,三季度有95%的人全勤,四季度有90%的人全勤。问:全年全勤的人至多占全厂人数的百分之几?至少占百分之几?
练习1.五(6)班有54人参加秋游活动其中35人喜欢玩“捉特务”,45人喜欢玩“老鹰捉小鸡”,40人喜欢踢足球,50人喜欢跳牛皮筋,你是否可以肯定这个班至少有多少学生对这四项活动都喜欢。
第四篇:容斥问题知识点及实例解析
一、知识点 ?
1、集合与元素:把一类事物的全体放在一起就形成一个集合。每个集合总是由一些成员组成的,集合的这些成员,叫做这个集合的元素。
如:集合A={0,1,2,3,„„,9},其中0,1,2,„9为A的元素。
2、并集:由所有属于集合A或集合B的元素所组成的集合,叫做A,B的并集,记作A∪B,记号“∪”读作“并”。A∪B读作“A并B”,用图表示为图中阴影部分表示集合A,B的并集A∪B。
? 例:已知6的约数集合为A={1,2,3,6},10的约数集合为B={1,2,5,10},则A∪B={1,2,3,5,6,10}
3、交集:A、B两个集合公共的元素,也就是那些既属于A,又属于B的元素,它们组成的集合叫做A和B的交集,记作“A∩B”,读作“A交B”,如图阴影表示:
? 例:已知6的约数集合A={1,2,3,6},10的约数集合B={1,2,5,10},则A∩B={1,2}。
4、容斥原理(包含与排除原理):
(用|A|表示集合A中元素的个数,如A={1,2,3},则|A|=3)
原理一:给定两个集合A和B,要计算A∪B中元素的个数,可以分成两步进行:
第一步:先求出?A?+?B?(或者说把A,B的一切元素都“包含”进来,加在一起);
第二步:减去?A∩B?(即“排除”加了两次的元素)
总结为公式:|A∪B|=?A?+?B?-?A∩B? 原理二:给定三个集合A,B,C。要计算A∪B∪C中元素的个数,可以分三步进行:
第一步:先求?A?+?B?+?C?;
第二步:减去?A∩B?,?B∩C?,?C∩A?;
第三步:再加上?A∩B∩C?。
即有以下公式:
?A∪B∪C?=?A?+?B?+?C?-?A∩B?-?B∩C?-|C∩A|+|A∩B∩C?
二、例题分析:
例1 求不超过20的正整数中是2的倍数或3的倍数的数共有多少个。
分析:设A={20以内2的倍数},B={20以内3的倍数},显然,要求计算2或3的倍数个数,即求?A∪B?。
解1:A={2,4,6,„20},共有10个元素,即|A|=10 B={3,6,9,„18},共有6个元素,即|B|=6 A∩B={既是2的倍数又是3的倍数}={6,12,18},共有3个元素,即|A∩B|=3 所以?A∪B?=?A?+?B?-?A∩B?=10+6-3=13,即A∪B中共有13个元素。
解2:本题可直观地用图示法解答
? 如图,其中,圆A中放的是不超过20的正整数中2的倍数的全体;圆B中放的是不超过20的正整数中3的倍数的全体,其中阴影部分的数6,12,18是既是2的倍数又是3的倍数的数(即A∩B中的数)只要数一数集合A∪B中的数的个数即可。例2 某班统计考试成绩,数学得90分上的有25人;语文得90分以上的有21人;两科中至少有一科在90分以上的有38人。问两科都在90分以上的有多少人?
解:设A={数学成绩90分以上的学生} B={语文成绩90分以上的学生} 那么,集合A∪B表示两科中至少有一科在90分以上的学生,由题意知,?A?=25,?B?=21,?A∪B?=38 现要求两科均在90分以上的学生人数,即求?A∩B?,由容斥原理得 ?A∩B?=?A?+?B?-?A∪B?=25+21-38=8 点评:解决本题首先要根据题意,设出集合A,B,并且会表示A∪B,A∩B,再利用容斥原理求解。
例3 某班同学中有39人打篮球,37人跑步,25人既打篮球又跑步,问全班参加篮球、跑步这两项体育活动的总人数是多少?
解:设A={打篮球的同学};B={跑步的同学} 则 A∩B={既打篮球又跑步的同学} A∪B={参加打篮球或跑步的同学} 应用容斥原理?A∪B?=?A?+?B?-?A∩B?=39+37-25=51(人)
例4 求在不超过100的自然数中,不是5的倍数,也不是7的倍数有多少个?
分析:这个问题与前几个例题看似不相同,不能直接运用容斥原理,要计算的是“既不是5的倍数,也不是7的倍数的数的个数。”但是,只要同学们仔细分析题意,这只需先算出“100以内的5的倍数或7的倍数的数的个数。”再从100中减去就行了。
解:设A={100以内的5的倍数} B={100以内的7的倍数} A∩B={100以内的35的倍数} A∪B={100以内的5的倍数或7的倍数} 则有?A?=20,?B?=14,?A∩B?=2 由容斥原理一有:?A∪B?=?A?+?B?-?A∩B?=20+14-2=32 因此,不是5的倍数,也不是7的倍数的数的个数是:100-32=68(个)
点评:从以上的解答可体会出一种重要的解题思想:有些问题表面上看好象很不一样,但经过细心的推敲就会发现它们之间有着紧密的联系,应当善于将一个问题转化为另一个问题。
例5 某年级的课外学科小组分为数学、语文、外语三个小组,参加数学小组的有23人,参加语文小组的有27人,参加外语小组的有18人;同时参加数学、语文两个小组的有4人,同时参加数学、外语小组的有7人,同时参加语文、外语小组的有5人;三个小组都参加的有2人。问:这个年级参加课外学科小组共有多少人?
解1:设A={数学小组的同学},B={语文小组的同学},C={外语小组的同学},A∩B={数学、语文小组的同学},A∩C={参加数学、外语小组的同学},B∩C={参加语文、外语小组的同学},A∩B∩C={三个小组都参加的同学} 由题意知:?A?=23,?B?=27,?C?=18 ?A∩B?=4,?A∩C?=7,?B∩C?=5,?A∩B∩C?=2 根据容斥原理二得:
?A∪B∪C?=?A?+?B?+?C?-?A∩B?-?A∩C|-?B∩C|+|A∩B∩C? =23+27+18-(4+5+7)+2 =54(人)
解2: 利用图示法逐个填写各区域所表示的集合的元素的个数,然后求出最后结果。? ? ? 设A、B、C分别表示参加数学、语文、外语小组的同学的集合,其图分割成七个互不相交的区域,区域Ⅶ(即A∩B∩C)表示三个小组都参加的同学的集合,由题意,应填2。区域Ⅳ表示仅参加数学与语文小组的同学的集合,其人数为4-2=2(人)。区域Ⅵ表示仅参加数学与外语小组的同学的集合,其人数为7-2=5(人)。区域Ⅴ表示仅参加语文、外语小组的同学的集合,其人数为5-2=3(人)。区域Ⅰ表示只参加数学小组的同学的集合,其人数为23-2-2-5=14(人)。同理可把区域Ⅱ、Ⅲ所表示的集合的人数逐个算出,分别填入相应的区域内,则参加课外小组的人数为:
14+20+8+2+5+3+2=54(人)
点评:解法2简单直观,不易出错。由于各个区域所表示的集合的元素个数都计算出来了,因此提供了较多的信息,易于回答各种方式的提问。
例6 学校教导处对100名同学进行调查,结果有58人喜欢看球赛,有38人喜欢看戏剧,有52人喜欢看电影。另外还知道,既喜欢看球赛又喜欢看戏剧(但不喜欢看电影)的有6人,既喜欢看电影又喜欢看戏剧(但不喜欢看球赛)的有4人,三种都喜欢的有12人。问有多少同学只喜欢看电影?有多少同学既喜欢看球赛又喜欢看电影(但不喜欢看戏剧)?(假定每人至少喜欢一项)
解法1:画三个圆圈使它们两两相交,彼此分成7部分(如图)这三个圆圈分别表示三种不同爱好的同学的集合,由于三种都喜欢的有12人,把12填在三个圆圈的公共部分内(图中阴影部分),其它6部分填上题目中所给出的不同爱好的同学的人数(注意,有的部分的人数要经过简单的计算)其中设既喜欢看电影又喜欢看球赛的人数为χ,这样,全班同学人数就是这7部分人数的和,即
16+4+6+(40-χ)+(36-χ)+12=100 解得 χ=14 只喜欢看电影的人数为 36-14=22 ? 解法2:设A={喜欢看球赛的人},B={喜欢看戏剧的人},C={喜欢看电影的人},依题目的条件有|A∪B∪C|=100,|A∩B|=6+12=18(这里加12是因为三种都喜欢的人当然喜欢其中的两种),|B∩C|=4+12=16,|A∩B∩C|=12,再设|A∩C|=12+χ由容斥原理二:|A∪B∪C |=|A|+|B|+|C|-|A∩B|-|A∩C|-|B∩C|+|A∩B∩C| 得:100=58+38+52-(18+16+х+12)+12 解得:х=14 ∴36-14=22 所以既喜欢看电影又喜欢看球赛的人数为14,只喜欢看电影的人数为22。
点评:解法1没有用容斥原理公式,而是先分别计算出(未知部分设为х)各个部分(本题是7部分)的数目,然后把它们加起来等于总数,这种计算方法也叫“分块计数法”,它是利用图示的方法来解决有关问题,希望同学们能逐步掌握此类方法,它比直接用容斥原理公式更直观,更具体。
例
7、某车间有工人100人,其中有5个人只能干电工工作,有77人能干车工工作,86人能干焊工工作,既能干车工工作又能干焊工工作的有多少人?
解:工人总数100,只能干电工工作的人数是5人,除去只能干电工工作的人,这个车间还有95人。利用容斥原理,先多加既能干车工工作又能干焊工工作的这一部分,其总数为163,然后找出这一公共部分,即163-95=68 例
8、某次语文竞赛共有五道题(满分不是100分),丁一只做对了(1)、(2)、(3)三题得了16分;于山只做对了(2)、(3)、(4)三题,得了25分;王水只做对了(3)、(4)、(5)三题,得了28分,张灿只做对了(1)、(2)、(5)三题,得了21分,李明五个题都对了他得了多少分?
解:由题意得:前五名同学合在一起,将五个试题每个题目做对了三遍,他们的总分恰好是试题总分的三倍。五人得分总和是16+25+28+21=90。因此,五道题满分总和是90÷3=30。所以李明得30分。
例9,某大学有外语教师120名,其中教英语的有50名,教日语的有45名,教法语的有40名,有15名既教英语又教日语,有10名既教英语又教法语,有8名既教日语又教法语,有4名教英语、日语和法语三门课,则不教三门课的外语教师有多少名?
解:本题只有求出至少教英、日、法三门课中一种的教师人数,才能求出不教这三门课的外语教师的人数。至少教英、日、法三门课中一种教师人数可根据容斥原理求出。根据容斥原理,至少教英、日、法三门课中一种的教师人数为50+45+40-15-10-8+4=106(人)不教这三门课的外语教师的人数为120-106=14(人)。
第五篇:小学奥数教案——容斥问题
教案
容斥问题
一 本讲学习目标
理解并掌握容斥问题。
二 重点难点考点分析
容斥问题涉及到一个重要原理——包含和排除原理。也叫容斥原理。即当两个计数部分有重复包含时,为了不重复的计数,应从它们的和中排除重复部分。
三 概念解析
容斥原理:对几个事物,如果采用两种不同的分类标准,按性质1和性质2分类,那么具有性质1或性质2的事物个数等于性质1加上性质2减去它们的共同性质。
四 例题讲解
一班有48人,班主任在班会上问:“谁做完了语文作业?请举手”有37人举手,又问:“谁做完了数学作业?请举手”有42人举手,最后问:“谁语文、数学作业都没做完?请举手”结果没有人举手。求这个班语文、数学作业都做完的人数是多少个?
四年级一班有54人,订阅《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?
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。问多少个同学两题都答的不对?
某班有56人,参加语文竞赛的有28人,参加数学竞赛的有27人,如果两科都没有参加的有25人,那么参加语文、数学两科竞赛的有多少人?
在1到100的全部自然数中,既不是5的倍数,也不是6的倍数的数有多少个?
光明小学举办学生书法展览。学校的橱窗里展出了每个年级学生的书法作品,其中有24幅不是五年级的,有22幅不是六年级的,五、六年级参展的书法作品一共有10幅,其他年级参展的书法作品共有多少幅?
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。这个文艺组一共有多少人?
一个班有55名学生,订阅《小学生数学报》的有32人,订阅《中国少年报》的有29人,两种都订阅的有25人。两种报纸都没有订阅的有多少人?
一个俱乐部有103人,其中会下中国象棋的有69人,会下国际象棋的有52人,这两种棋都不会下的有12人。问这个俱乐部里两种棋都会下的有多少人?
100个人参加测试,要求回答五道试题,并且规定凡答对3题或3题以上的为测试合格。测试结果是:答对第一题的有81人,答对第二题的有91人,答对第三题的有85人,答对第四题的79人,答对第五题的有74人,那么至少有多少人合格。
五 课堂练习
在1到130的全部自然数中,既不是6的倍数,也不是5的倍数的数有多少个?
实验小学举办学生书法展,学校的橱窗里展出了每个年级学生的书法作品,其中有28幅不是五年级的,有24幅不是六年级的,五、六年级参展的书法作品共有20幅。
一、二年级参展的作品总数比三、四年级参展的作品总数少4幅。
一、二年级参展的书法作品共有多少幅?
六 课后作业
六
(一)儿童节那天,学校的画廊里展出了每个年级学生的图画作品,其中有25幅不是三年级的,有19幅不是四年级的,三、四年级参展的图画共有8幅,其他年级参展的画共有多少幅?
五年级有22名学生参加语文、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?
七 励志或学科小故事——阿契塔
阿契塔(Archytas)希腊数学家。公元前约420年生于意大利塔伦通(现塔兰托);公元前约350年卒。阿契塔是毕达哥拉斯学派的成员,居住在塔伦通,那里是当时保留到最后的一个纺织毕达哥拉斯学派的活动中心。阿契塔象公元前四世纪的许多希腊学者那样,致力于说服希腊各城邦联合起来反对日
效力增长的外来势力。可是,同所有其他希腊学者一样,他也失败了。希腊人坚持彼此之间的自相残杀,直到被马其顿所征服。
阿契塔的洒趣在于希腊的三大问题之一——立方倍积,即给定一个立方体,仅用圆规和直尺作另一个立方体,使这个立方体的体积是给定的立方体的两倍。后来发现,在所指定的条件下,这个问题是不可解,但是在经过一番努力之后,阿契塔发现了与比例中项(即在两个外项之间插入的一些线或数值)有关的一些定理,他使用比立方倍积问题所给条件的严格要求要自由一引起的工具,通过精巧的三维构体这个问题。他是试图把纯粹的技艺应用于力学的第一个希腊数学家,当时他按照自己的方式创立了关于声音和音理论。他仿照算术级数(1,2,3,4„„)和几何级数(1,2,4,8,„„),提出了调和级数(1,0.5,0.33,0.25,„„)的概念,他主张音调取决于空气的振动速度。他是正确的,但是他完全没有波动的概念。他相信音调高的声音在空气、物体中传播的速度比音调低的声音快,这当然是错误的。据信他还是滑轮的发明者。