公务员笔试 容斥问题知识点及实例解析

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2013-04-09

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}#p#副标题#e#

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)

标签:数量关系

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