方法精讲-数量 4(笔记)
启智职教的店 第八节 容斥原理
【知识点】1.两集合容斥原理。
()1 ()2 ()3
识别:多主体(两主体)、有交叉。 公式:A+B-A∩B=总数-A、B都不满足个数。
公式推导:如图所示,圈A和圈B,中学学的几何问题,就是求两个
圈覆盖的面积,A+B,多加了中间相交的部分,所以减去A∩B,则等式可写为: A+B-A∩B=总-空白。公务员考试中会把面积变成一些条件,例如满足条件1 的、满足条件2的、两个条件均满足的等。 ()4
例如:我们班在线听课的有150人,有钱的有90人,任性的有70人,
没钱不任性的有3人,求有钱任性的人数?
答:该题为容斥原理问题,有钱的为90人,任性的有70人,“有钱的”为
1
条件A,“任性的”为条件B,设有钱任性的为x人,根据公式B=总数-A、B都不满足个数,代入数据得90+70-x=150-3。
2.三集合容斥原理(一会讲)。
【例 1】(2019 江苏)市电视台向 150 位观众调查前一天晚上甲、乙两个频道的收视情况,其中 108 人看过甲频道,36 人看过乙频道,23 人既看过甲频道又看过乙频道,则受调查观众中在前一天晚上两个频道均未看过的人数是:
A.17 C.29
B.22 D.38
【解析】例 1.“108 人看过甲频道,36 人看过乙频道”,出现两个主体,且两主体有交叉,属于两集合容斥原理问题,公式:A+B-A∩B=总数-都不满足的, 代入数据,108+36-23=150-x,计算时结合选项,选项尾数不同,考虑尾数法, 8+6 尾数为 4,4-3 尾数为 1,则左边尾数为 1,右边 10-9 尾数才为 1,对应 C 项。【选 C】
【注意】考试中一旦考查容斥原理问题,必须要拿分。
【例 2】(2018 广州)篮子里有苹果和梨两种水果若干个,将这些水果分发给 13 个人,每人最少拿一个,最多拿两个不同的水果。已知有 9 个人拿到了苹 果,有 8 个人拿到了梨,最后全部分完。那么,有多少人只拿到了苹果?
A.4 C.6
B.5 D.7
【解析】例 2.问“只拿到苹果”“已知有 9 个人拿到了苹果,有 8 个人拿到 了梨”出现两个条件,总共有 13 人,肯定重复交叉,属于容斥原理问题。看不明白就画图,如下图所示,左边为拿到苹果的人数,右边为拿到梨的人数,只拿到苹果的区域为右边阴影部分,只拿到苹果的人数=拿到苹果的人数-两者都拿到的人数,设两者都拿到的人数为 x,由题意“每人最少拿一个”,可得两者都不拿的人数=0,根据公式:A+B-A∩B=总数-两者都不拿的人数,9+8-x=13-0,求出x=4,只拿到苹果的人数=9-4=5 人,对应 B 项。【选 B】
2
【注意】该题和上一题的区别在于该题求“只拿到苹果的人数”,不好理解, 就画图来看。
【知识点】三集合标准型:
1. 识别:三主体、出现 A∩B、A∩C、B∩C。 2. 公式:A+B+C-A∩B-A∩C-B∩C+A∩B∩C=全-都不。
3. 公式推导:如图所示:三个圈分别为 A、B、C,用面积的方式进行推导,
A+B+C,A 和 B 重合的部分加了两次,所以需要减去一次 A∩B,同理 A 和 C 重合的部分加了两次、B 和 C 重合部分加了两次,分别减去一次 A∩C 和 B∩C,最中间 A、B、C 重合的部分加了 3 次,减 A∩B 时,减了一次,减 A∩C 时,减了一次, 减 B∩C 时,减了一次,共减了 3 次,所以还要加上 A∩B∩C,所以 A+B+C-A∩B-A ∩C-B∩C+A∩B∩C=总-都不,该公式为三集合的标准型公式,该公式较长,不要死记硬背,可结合具体题目记忆。
3