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2017小升初奥数计数问题之容斥原理知识点

编辑:sx_duxl

2016-11-14

学习奥数主要是锻炼我们的数学思维以及对右脑的开发都有一定的好处,下面为大家分享小升初奥数计数问题之容斥原理知识点,大家一起来学习吧!

容斥原理概念:

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)

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)

经典例题:

例1、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()人.

考点:重叠问题.

分析:如图所示,设既参加是球队又参加排球队的人数为x,则依容斥原理,有20+12+10-6-2-x=30,解方程即可.

解答:解:如图所示,设既参加是球队又参加排球队的人数为x,则依容斥原理,

有20+12+10-6-2-x=30,

解得x=4.

故答案为:4.

点评:此题考查学生依据容斥原理解答问题的能力.

例2、在多元智能大赛的决赛中只有三道题.已知:(1)某校25名学生参加竞赛,每个学生至少解出一道题;(2)在所有没有解出第一题的学生中,解出第二题的人数是解出第三题的人数的2倍:(3)只解出第一题的学生比余下的学生中解出第一题的人数多1人;(4)只解出一道题的学生中,有一半没有解出第一题,那么只解出第二题的学生人数是( )

解答:根据"每个人至少答出三题中的一道题"可知答题情况分为7类:只答第1题,只答第2题,只答第3题,只答第1、2题,只答第1、3题,只答2、3题,答1、2、3题。

分别设各类的人数为a1、a2、a3、a12、a13、a23、a123

由(1)知:a1+a2+a3+a12+a13+a23+a123=25…①

由(2)知:a2+a23=(a3+ a23)×2……②

由(3)知:a12+a13+a123=a1-1……③

由(4)知:a1=a2+a3……④

再由②得a23=a2-a3×2……⑤

再由③④得a12+a13+a123=a2+a3-1⑥

然后将④⑤⑥代入①中,整理得到

a2×4+a3=26

由于a2、a3均表示人数,可以求出它们的整数解:

当a2=6、5、4、3、2、1时,a3=2、6、10、14、18、22

又根据a23=a2-a3×2……⑤可知:a2>a3

因此,符合条件的只有a2=6,a3=2。

然后可以推出a1=8,a12+a13+a123=7,a23=2,总人数=8+6+2+7+2=25,检验所有条件均符。

故只解出第二题的学生人数a2=6人。

练习题:

1.有三个面积各为50平方厘米的圆放在桌面上,两两相交的面积分别是8、10、12平方厘米,三个圆相交的面积是5平方厘米,求三个圆盖住桌面的面积?

2.某区有100名外语教师懂英语或日语,其中懂英语的有75名,既懂英语又懂日语的有20人。只懂日语的有多少名?

3.某班数学测验时有10人得优,英语得优有12人,两门都得优有3人,两门都没得优的有26人。全班有多少人?

4.六年级一班春游,带矿泉水的有18人,带水果的有16人,这两种至少带一种的有28人,求两种都带的有多少人?

5. 在1至100的自然数中,不能被2整除的数或不能被3整除或不能被5整除的数共有多少个?

以上是为大家分享的小升初奥数计数问题之容斥原理知识点,希望能够切实的帮助到大家,同时希望大家能够认真读题并解答!

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