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有趣的数学问题——容斥问题

更新时间:作者:小小条

我是小乐老师,只分享有用的,有趣的容斥让你轻松应对。

有趣的数学问题——容斥问题

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容斥问题的关键内容就是两个公式,学生只要能把两个公式灵活掌握,就可以全面应对这类问题,而在教学过程中,让学生学会使用图例解题,将使他们对于此类问题的解题更加直观。

典型例题: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。代入公式,25+22+24-12-9-8+X=45

解得X=3。

经典例题

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( )。

A.22人 B.28人 C.30人 D.36人

解析:

设A=喜欢看球赛的人(58),B=喜欢看戏剧的人(38),C=喜欢看电影的人(52),则有:

A∩B=既喜欢看球赛的人又喜欢看戏剧的人(18)

B∩C=既喜欢看电影又喜欢看戏剧的人(16)

A∩B∩C=三种都喜欢看的人(12)

A∪B∪C=看球赛和电影、戏剧至少喜欢一种(100)

由集合运算公式可知:

C∩A=A+B+C-(A∪B∪C+A∩B+B∩C-A∩B∩C) =148-(100+18+16-12)=26

所以,只喜欢看电影的人=C-B∩C-C∩A+A∩B∩C =52-16-26+12 =22

由题意知:(40-x)+x+(36-x)+6+12+4+16=100, 解得 x=14; 则只喜欢看电影的人有 36-x=22。

我是小乐老师,只分享有用的,有趣的容斥让你轻松应对。

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