容斥原理
在一些计数问题中，经常遇到有关集合元素个数的计算。我们用|A|表示有限集A的元素的个数。在两个集合的研究中，已经知道，求两个集合并集的元素个数，不能简单地把两个集合的元素个数相加，而要从两根集合的个数之中减去重复计算的元素个数，用式子可以表示成|A∪B|=|A|+|B|–|A∩B|。
我们称这一公式为包含与排除原理，简称为容斥原理。
包含与排除原理|告诉我们，要计算两个集合A、B的并集A∪B的元素个数，可以分一下两步进行：
第一步：分别计算集合A、B的元素个数，然后加起来。即先求|A|+|B|（意思是把A、B的一切元素都“包含”进来，加在一起）；
第二步“从上面的和中减去交集的元素的个数，即减去|A∩B|（意思是“排除”了重复计算的元素的个数）。
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？
解：设I={1、2、3、…、19、20}，A={I中2的倍数}，B={I中3的倍数}。
显然题目中要求计算并集A∪B的元素个数，即求|A∪B|。
我们知道A ={2、4、6、……、20}，所以|A |=10，
B ={3、6、9、12、15、18}，|B |=6。
A ∩
B ={I 中既是2的倍数又是3的倍数}={6、12、18}，所以|A ∩B |=3，
根据容斥原理有|A ∪B |=|A |+|B |–|A ∩B |=10+6–3=13.
答：所求的数共有13个。
此题可以直观地用图表示如下：
例2．某班统计考试成绩，数学得90分以上的有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 ={数学在90分以上的学生}，B ={语文在90分以上的学生}，
由题意知|A |=25，|B |=21。
A ∪
B ={数学、语文至少一科在90分以上的学生}，|A ∪B |=38。
A ∩
B ={数学、语文都在90分以上的学生}，
由容斥原理知|A ∪B |=|A |+|B |–|A ∩B |，
所以|A ∩B |=|A |+|B |–|A ∪B |=25+21–38=8。 159320
1816
1412
1086
42
B A
答：两科都在90分以上的有8人。
画图分析一下：
其中A 的人数是x +n =25，B 的人数是y +n =21，A ∪B 的人数是x +n +y =38，求n 等于多少？
很明显n =(x +n )+(y +n )–(x +y +n )=25+21–38=8。
例3．如图所示，一个边长为2 的正方形与一个边长为3的正方形放在桌面上，它们所盖住的面积有多大？
解：如果把两个正方形的面积加起来是32+22=9+4=13，就会发现多计算了一块阴影的面积，应该从上面的和中减去这一部分。
因此两个正方形所覆盖住的面积是32+22–1.52=13–2.25=10.75。
n y
x B A
2
3
例4．有100位旅客，其中10人既不懂英语又不懂俄语，有75人懂英语，83人懂俄语。问既懂英语又懂俄语的有多少人？
解：设A={懂英语的旅客}，B={懂俄语的旅客}，那么英语或俄语至少懂一种的旅客是A∪B，而两种语言都懂的旅客是A∩B。
由题意|A|=75，|B|=83，|A∪B|=100–10=90，
根据容斥原理得|A∩B|=|A|+|B|–|A∪B|=75+83–90=68.
答：两种语言都懂的旅客有68人。
对于任意三个有限集合A、B、C，我们可以将上面的容斥原理推广得到如下的公式：
|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|–|A∩B|–|B∩C|–|A∩C|+|A∩B∩C|。
三个集合的容斥原理告诉我们要计算并集A∪B∪C的元素个数，可以分三步进行：
第一步：求|A|+|B|+|C|；
第二步：减去|A∩B|，|B∩C|，|C∩A|；
第三步：加上|A∩B∩C|。
结合下图作出说明。
由于A ∪B ∪C 可以有七个部分组成，其中I 、II 、III 部分的元素仅属于某个集合，而IV 、V 、VI 部分的元素分别属于某两个集合，第VII 部分则是三个集合的交集。
由于A ∪B ∪C 的元素分别来自集合A 、B 、C ，因此先计算|A |+|B |+|C |。
在这个和里，第I 、II 、III 部分的元素只计算了一次，而第IV 、V 、VI 部分的元素各自计算了两次，第VII 部分的元素计算了三次。
在第二步中减去了|A ∩B |，|B ∩C |，|C ∩A |后，得|A |+|B |+|C |–|A ∩B |–|B ∩C |–|A ∩C |，
这样显然消除了第IV 、V 、VI 部分的元素的重复计算，但是请注意同时对第VII 部分的元素是减去了三次，这样第VII 部分的元素都被减去了，因此必须补回来，即再加上|A ∩B ∩C |。
综上所述得|A ∪B ∪C |=|A |+|B |+|C |–|A ∩B |–|B ∩C |–|A ∩C |+|A ∩B ∩C |。
C VII VI
V
IV III II I
B A
例5．某校组织棋类比赛，分成围棋、中国象棋、国际象棋三个组进行。参加围棋比赛的有42人，参加中国象棋比赛的有51人，参加国际象棋比赛的有30人。同时参加围棋和中国象棋比赛的有13人，同时参加围棋和国际象棋比赛的有7人，同时参加中国象棋和国际象棋比赛的有11人，其中三种棋都参加的有3人。问参加棋类比赛的共有多少人？
解：设A ={参加围棋比赛的人}，B ={参加中国象棋比赛的人}，C ={参加国际象棋比赛的人}。那么参加棋类比赛的人的集合为A ∪B ∪C 。
由题意知，|A |=42，|B |=51，|C |=30，又|A ∩B |=13，|A ∩C |=7，|B ∩C |=11，|A ∩B ∩C |=3。
根据容斥原理得
|A ∪B ∪C |=|A |+|B |+|C |–|A ∩B |–|B ∩C |–|A ∩C |+|A ∩B ∩C |=42+51+30–13–7–11+3=95（人）。
答：参加棋类比赛的共有95人。
画图来计算：
8431030
1525C VI
V IV III
II I B A
C VI V IV III II I B A
A、B、C三个圆表示三个集合，先把三个圆相交的最中间部分填上3，
由于同时参加围棋和中国象棋比赛的有13人，所以第IV 部分应该是10人；
同时参加中国象棋和国际象棋比赛的有11人，所以第V 部分应该是8人；
同时参加围棋和国际象棋比赛的有7人，所以第VI部分应该是4人；
再根据参加围棋比赛的有42人，于是第I部分是42–10–3–4=25人；
参加中国象棋比赛的有51人，于是第II部分是51–10–3–8=30人；
参加国际象棋比赛的有30人。于是第III部分是30–8–3–4=15人；
由此得出参加棋类比赛的总人数是25+30+15+10+8+4+3=95（人）。
例6．边长分别为6、5、2的三个正方形，如图所示放在桌面上，问它们所盖住的面积是多大？
解：设R 表示正方形区域ABCD ，M 表示正方形区域A 1B 1C 1D 1，N 表示正方形区域A 2B 2C 2D 2，则|R |=36，|M |=25，|N |=4，|R ∩M |=9，|R ∩N |=2，|M ∩N |=2，|R ∩M ∩N |=1， 所
以
|M ∪M ∪N |=|R |+|M |+|N |–|R ∩M |–|R ∩N |–|M ∩N |+|R ∩M ∩N |
=36+25+4–9–2–2+1=53.
答：三个正方形所盖住的面积是53.
例7．某班学生手中分别拿有红、黄、蓝三种颜色的球。已知手中有红球的共有34人，手中有黄球的共有26人，手中有篮球的共有18人，其中手中有红、黄、蓝三种球的有6人，而手中只有红、黄两种球的有9人，手中只有黄、蓝两种球的有4人，手中只有红、蓝两种球的有3人，那么这个班共有多少人？
解：设A 、B 、C 分别表示手中有、红球、黄球、篮球的
B 1A D
C 5
6
人的集合，
由题意，画出图来逐一填上人数计算。
最中间应该填上6，由手中只有红、黄两种球的有9人，手中只有红、蓝两种球的有3人，手中只有黄、蓝两种球的有4人，则在区域VI 、V 、VI 中分别填上9、3、4。
最后由手中有红球的共有34人，手中有黄球的共有26人，手中有篮球的共有18人，可以填出区域I 、II 、III 内分别填上16、7、5。
所以全班共有16+7+5+9+3+4+6=50（人）。
答：全班共有50人。
解法2：设A 、B 、C 分别表示手中有、红球、黄球、篮球的人的集合，
则|A |=34，|B |=26，|C |=18，所以|A |+|B |+|C |=34+26+18=78， 显然这样的计算中对于区域IV 、V 、VI 的部分重复计算了一次（需要减去1次），而对于区域VII 的部分重复计算了两次，也就是计算了三次（需要减去2次）。
所以全班人数是34+26+18–(9+4+3)–2×6=50（人）。 5
743
96C 16
B A
C VI V IV III II I B A
答：全班共有50人。
例8．求1到200的自然数中不能被2、3、5中任何一个数整除的数有多少个？
解：设A={1到200中间能被2整除的自然数}；B={1到200中间能被3整除的自然数}；C={1到200中间能被5整除的自然数}；
那么A∩B={1到200中间能被2×3整除的自然数}；A∩C={1到200中间能被2×5整除的自然数}；B∩C={1到200中间能被3×5整除的自然数}；A∩B∩C={1到200中间能被2×3×5整除的自然数}；
求出|A|=100，|B|=66，|C|=40，|A∩B|=33，|A∩C|=20，|B∩C|=13，|A∩B∩C|=6，
所以|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|–|A∩B|–|B∩C|–|A∩C|+|A∩B∩C|
=100+66+40–33–20–13+6=146.
这是1到200中间的自然数至少有能被2、3、5中一个数整除的数的个数。
所以1到200的自然数中不能被2、3、5中任何一个数整除的数有200–146=54（个）。
练习题
1．某班有团员23人，这个班里男生共有20人，则这个班里女生团员比男生非团员多人。
解：设男生团员为x人，则女生团员为23–x若，男生非团员为20–x人，
所以这个班里女生团员比男生非团员多(23–x)–(20–x)=3（人）。
答：这个班里女生团员比男生非团员多3人。
2．一张纸片的面积为7，另一张是边长为2的正方形纸片，把这两张纸片放在桌子上，覆盖的面积为8，则两张纸片重合部分的面积是。
解：设第一张纸片为A，第二张纸片为B，
则|A|=7，|B|=4，|A∪B|=8，所以|A∩B|=7+4–8=3.
答：两张纸片重合部分的面积是3.
3．从1到100的自然数中，
（1）不能被6或10整除的数有个；
（2）至少能被2、3、5中一个数整除的数有个。解：（1）设A={1到100中被6整除的数}，B={1到100中被10整除的数}，
A∩B={1到100中被30整除的数}，其中30是6与10
的最小公倍数。
则|A|=16，|B|=10，|A∩B|=3，所以|A∪B|=|A|+|B|–|A∩B|=16+10–3=23.
在1到100中能被6或10整除的数有23个，不能被6或10整除的数有100–23=77（个）。
答：不能被6或10整除的数有77个。
（2）设C={1到100中被2整除的数}；D={1到100中被3整除的数}；E={1到100中被5整除的数}；C∩D={1到100中既能被2整除又能被3整除的数}；C∩E={1到100中既能被2整除又能被5整除的数}；D∩E={1到100中既能被3整除又能被5整除的数}；C∩D∩E={1到100中同时能被2、3、5整除的数}；
|C|=50、|D|=33，|E|=20，|C∩D|=16，|C∩E|=10，|D∩E|=6，|C∩D∩E|=3，
所以|C∪D∪E|=|C|+|D|+|E|–|C∩D|–|C∩E|–|D∩E|+|C∩D∩E|
=50+33+20–16–10–6+3=74（个）。
答：至少能被2、3、5中一个数整除的数有74个。
4．盛夏的一天，有10个同学去冷饮店，向服务员交了一份需要冷饮的统计表：要可乐、雪碧、果汁的各有5人；可乐、雪碧都要的有3人；可乐、果汁都要的有2人；雪碧、果汁都要的有2人，三样都要的只有1人。证明：其中有1人这
三种饮料都没有要。
解：设A={要可乐的同学}，B={要雪碧的同学}，C={要果汁的同学}，
则|A|=5，|B|=5，|C|=5，|A∩B|=3，|A∩C|=2，|B∩C|=2，|A∩B∩C|=1，
所以|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|–|A∩B|–|B∩C|–|A∩C|+|A∩B∩C|
=5+5+5–3–2–2+1=9（人）。
可见一定有1人没有要饮料。
5．对100个学生课外学科活动的调查结果如下：32人参加数学小组；20人参加英语小组；45人参加生物小组。其中15人既参加了数学小组又参加了生物小组；7人既参加了英语小组又参加了数学小组；10人既参加了英语小组又参加了生物小组。还有30人没有参加上述任何一个学科小组。
（1）求三个学科小组都参加的人数；
（2）在文氏图的8个小区域内填入相应的学生人数，其中A、B、C分别代表参加数学、英语、生物小组的学生的集合，被调查的100个学生的集合为全集I。
解：（1）设A={参加数学小组的学生}；B={参加英语小组的学生}；C={参加生物小组的学生}；A∩B={既参加数学小组又参加英语小组的学生}；A∩C={既参加数学小组又参加生物小组的学生}；B∩C={既参加英语小组又参加生物小组的学生}；A∩B∩C={三个小组都参加的学生}，A∪B∪C={三个小组中至少参加一个小组的学生}
则|A|=32，|B|=20，|C|=45，|A∩B|=7，|A∩C|=15，|B∩C|=10，|A∪B∪C|=100–30=70.
根据容斥原理
| A∩B∩C |= |A∪B∪C |–|A|–|B|–|C|+|A∩B|+|A∩C|+|B∩C| =70–32–20–45+7+15+10=5（人）。
答：三个小组都参加的有5人。
（2）
第31讲容斥原理 例题与方法 例1 在1～100的自然数中，不能被3也不能被5整除的数有多少个？ 例2 某班有52人，其中会下棋的有48人，会画画的有37人，会跳舞的有39人，这三项都会的至少有几人？ 例3 100名学生中，每人至少懂一种外语，其中75人懂法语，83人懂英语，65人懂日语，懂三种语言的有50人，懂两种外语的有多少人？ 例4 在1～143这143个自然数中，与143互质的自然数共有多少个？ 例5 某班学生参加语文、数学、英语三科考试，语文、数学、英语都得满分的分别有21人、19人、20人。语文、数学都得满分的有9人；数学、英语都得满分的有7人；语文、英语都得满分的有8人；另有5人三科都未得满分。这个班最多能有多少人？ 思考与练习 1．某班有学生46名，其中爱好音乐的有17人，爱好美术的有14人，既爱好音乐又爱好美术的有5人。问：两样都不爱好的有多少人？ 2．分母是105的最简真分数共有多少个？ 3．一个家电维修站有80%工人精通修彩电，有70%的人精通修空调，10%的人两项不熟悉。问：两项都精通的人占白分之几？ 4．在1～100的自然数中，既不能被5整除也不能被9整除的数的和是多少？ 5．在1～200的自然数中，能被2整除，或能被3整除，或能被5整除的数共有多少个？ 6．在100名学生中，爱好音乐的有56人，爱好体育的有75人，那么既爱好音乐又爱好体育的最少有多少人，最多有多少人？ 7．64人订A、B、C三种杂志，订A杂志的有28人，订B杂志的有41人，订C杂志的有20人，订A、B两种杂志的有10人，订B、C两种杂志的有12人，订A、C两种杂志的有12人。三种杂志都订的有多少人？ 8．有100位旅客，其中有10人既不懂英语又不懂俄语，有75人懂英语，有83人懂俄语，那么这100位旅客中既懂英语懂俄语的有多少人？
容斥原理 在一些计数问题中，经常遇到有关集合元素个数的计算。我们用|A|表示有限集A的元素的个数。在两个集合的研究中，已经知道，求两个集合并集的元素个数，不能简单地把两个集合的元素个数相加，而要从两根集合的个数之中减去重复计算的元素个数，用式子可以表示成|A∪B|=|A|+|B|–|A∩B|。 我们称这一公式为包含与排除原理，简称为容斥原理。 包含与排除原理|告诉我们，要计算两个集合A、B的并集A∪B的元素个数，可以分一下两步进行： 第一步：分别计算集合A、B的元素个数，然后加起来。即先求|A|+|B|（意思是把A、B的一切元素都“包含”进来，加在一起）； 第二步“从上面的和中减去交集的元素的个数，即减去|A∩B|（意思是“排除”了重复计算的元素的个数）。 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？ 解：设I={1、2、3、…、19、20}，A={I中2的倍数}，B={I中3的倍数}。 显然题目中要求计算并集A∪B的元素个数，即求|A∪B|。
我们知道A ={2、4、6、……、20}，所以|A |=10， B ={3、6、9、12、15、18}，|B |=6。 A ∩ B ={I 中既是2的倍数又是3的倍数}={6、12、18}，所以|A ∩B |=3， 根据容斥原理有|A ∪B |=|A |+|B |–|A ∩B |=10+6–3=13. 答：所求的数共有13个。 此题可以直观地用图表示如下： 例2．某班统计考试成绩，数学得90分以上的有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 ={数学在90分以上的学生}，B ={语文在90分以上的学生}， 由题意知|A |=25，|B |=21。 A ∪ B ={数学、语文至少一科在90分以上的学生}，|A ∪B |=38。 A ∩ B ={数学、语文都在90分以上的学生}， 由容斥原理知|A ∪B |=|A |+|B |–|A ∩B |， 所以|A ∩B |=|A |+|B |–|A ∪B |=25+21–38=8。 159320 1816 1412 1086 42 B A
點算的奧秘：容斥原理基本公式 「容斥原理」(Principle of Inclusion and Exclusion)(亦作「排容原理」)是「點算組合學」中的一條重要原理。但凡略為複雜、包含多種限制條件的點算問題，都要用到這條原理。現在首先從一個點算問題說起。 例題1：設某班每名學生都要選修至少一種外語，其中選修英語的學生人數為25，選修法語的學生人數為18，選修德語的學生人數為20，同時選修英語和法語的學生人數為8，同時選修英語和德語的學生人數為13 ，同時選修法語和德語的學生人數為6，而同時選修上述三種外語的學生人數則為3，問該班共有多少名學生？ 答1：我們可以把上述問題表達為下圖： 其中紅色、綠色和藍色圓圈分別代表選修英語、法語和德語的學生。根據三個圓圈之間的交叉關係，可把上圖分為七個區域，分別標以A至G七個字母。如果我們用這七個字母分別代表各字母所在區域的學生人數，那麼根據題意，我們有以下七條等式：(1) A+D+E+G = 25；(2) B+D+F+G = 18；(3) C+E+F+G = 20；(4) D+G = 8； (5) E+G = 13；(6) F+G = 6；(7) G = 3。現在我們要求的是A+B+C+D+E+F+G。如何利用以上資料求得答案？ 把頭三條等式加起來，我們得到A+B+C+2D+2E+2F+3G = 63。可是這結果包含了多餘的D、E、F和G，必須設法把多餘的部分減去。由於等式(4)－(6)各有一個D、E和F，若從上述結果減去這三條等式，便可以把多餘的D、E和 F減去，得A+B+C+D+E+F = 36。可是這麼一來，本來重覆重現的G卻變被完全減去了，所以最後還得把等式(7)加上去，得最終結果為A+B+C+D+E+F+G = 39，即該班共有39名學生。□ 在以上例題中，給定的資料是三個集合的元素個數以及這些集合之間的交集的元素個數。在該題的解答中，我們交替加上及減去這些給定的資料。如果我們用 S 1、S 2 和S 3 分別代表選修英語、法語和德語學生的集合，那麼我們要求的答案就 是|S 1∪ S 2 ∪ S 3 |，而該題的解答則可以重新表達為
初一数学竞赛系列讲座 容斥原理 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
初一数学竞赛系列讲座(15) 容斥原理 一、 知识要点 1、容斥原理 在计数时，常常遇到这样的情况，作合并运算时会把重复的部分多算，需要减去；作排除运算时会把重复部分多减，需要加上，这就是容斥原理。它的基本形式是： 记A 、B 是两个集合，属于集合A 的东西有A 个，属于集合B 的东西有B 个，既属于集合A 又属于集合B 的东西记为B A ，有B A 个；属于集合A 或属于集合B 的东西记为B A ，有B A 个，则有：B A =A +B -B A 容斥原理可以用一个直观的图形来解释。 如图， 左圆表示集合A ，右圆表示集合B ，两圆的公共部分表示B A ，两圆合起来的部分表示B A ， 由图可知：B A =A +B -B A 容斥原理又被称作包含排除原理或逐步淘汰原则。 二、 例题精讲 例1 在1到200的整数中，既不能被2整除，又不能被3整除的整数有多少个 分析：根据容斥原理，应是200减去能被2整除的整数个数，减去能被3整除的整数个数，还要加上既能被2整除又能被3整除，即能被6整除的整数个数。 解：在1到200的整数中，能被2整除的整数个数为：2?1，2?2，…，2?100，共100个； 在1到200的整数中，能被3整除的整数个数为：3?1，3?2，…，3?66，共66个； 在1到200的整数中，既能被2整除又能被3整除，即能被6整除的整数个数为： 6?1， 6?2，…，6?33，共33个； 所以，在1到200的整数中，既不能被2整除，又不能被3整除的整数个数为：
容斥原理问题——基础学习 一、解答题
2、两个集合容斥原理例1：四年级一班有54人，定阅《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？（） A．13 B．22 C．33 D．41 【答案】B 【解题关键点】设A={定阅《小学生优秀作文》的人}，B={订阅《数学大世界》的人}，那么A∩B={同时订阅两本读物的人}，A∪B={至少订阅一样的人}，由容斥原则，B= A∪B+A∩B-A=54+13-45=22人。 【结束】 3、两个集合容斥原理例2：五年级有122名同学参加语文、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？（） A． 30 B．35 C．57 D．65 【答案】A
【解题关键点】此题是典型的两个集合的容斥问题，因此，可以直接有两个集合的容斥原理得到，语文和数学都优秀的学生有65+87-122=30人。 【结束】 4、两个集合容斥原理例3：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。这个文艺组共有多少人？（）A．25 B．32 C．33 D．41 【答案】C 【解题关键点】设A={会拉手提琴的}，B={会弹电子琴的}，因此A∪B ={文艺组的人}，A∩B={两样都会的}，由两个集合的容斥原理可得：A∪B=A+B- A∩B=24+17-8=33。 【结束】 5、两个集合容斥原理例4：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，问多少个同学两道题都没有答对？（）A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】C 【解题关键点】有两个集合的容斥原理得到，至少答对一道题的同学有25+23-15=33人，因此两道题都没有答对的同学有36-33=3人。 【结束】
小学五年级逻辑思维学习—容斥原理 知识定位 容斥原理中的知识点比较简单，是计数问题中比较浅的一支。这个知识点经常和数论知识结合出综合型题目。这个原理本身并不是很难理解，不过经常和数论知识结合出题，所以对学生的理解层次要求较高，学生必须充分理解、吃透。 1. 充分理解和掌握容斥原理的基本概念 2. 利用图形分析解决容斥原理问题 知识梳理 授课批注： 本讲的知识点必须让学生充分理解、吃透，这个原理本身并不是很难理解，不过经常和数论知识结合出题所以对学生的理解层次要求较高。 一. 容斥原理的概念 定义 在一些计数问题中，经常遇到有关集合元素个数的计算。我们用|A|表示有限集A的元素个数。求两个集合并集的元素的个数，不能简单地把两个集合的元素个数相加，而要从两个集合个数之和中减去重复计算的元素个数，即减去交集的元素个数， 用式子可表示成： |A∪B| = |A| + |B| - |A∩B|， 我们称这一公式为包含与排除原理，简称容斥原理。图示如右:A表示小圆部分，B表示大圆部分，C表示大圆与小圆的公共部分，记为：A∩B，即阴影面积。 用法： 包含与排除原理告诉我们，要计算两个集合A、B的并集A∪B的元素的个数，可分以下两步进行： 第一步：分别计算集合A、B的元素个数，然后加起来，即先求|A|+|B|（意思是把A、B的一切元素都“包含”进来，加在一起）； 第二步：从上面的和中减去交集的元素个数，即减去C=|A∩B|（意思是“排除”了重复计算的元素个数） 二.竞赛考点 1. 容斥原理的基本概念 2. 与数论相结合的综合型题目
例题精讲 【题目】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人买了汽水，6人买了可乐，4人买了果汁，有 3人既买了汽水又买了可乐，1人既买了汽水又买了果汁，2人既买了可乐又买了果汁。问： (1)三样都买的有几人？ (2)只买一样的有几人？ 【题目】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？ 【题目】以105为分母的最简真分数共有多少个？它们的和为多少？ 【题目】一次数学测验，甲答错题目总数的14，乙答错3道题，两人都答错的题目是题目总数的16 。求甲、乙都答对的题目数. 某班有40名学生，其中有15人参加数学小组，18人参加航模小组，有10人两个小组都参加．那么有多少人两个小组都不参加?
第一章初高中数学衔接，基本数学思想入门 专题一二次方程 1 专题二二次函数 2 专题三因式、分式、乘方、根式 3 专题四平面几何中的三角形 4 专题五平面几何中的圆 5 专题六巧用方程与函数的数学思想6 专题七巧用数形结合的数学思想 7 专题八巧用分类讨论的数学思想 8 专题九巧用等价变换的数学思想 9 第二章集合、函数 专题一集合的概念及其子集 1 专题二解一次、二次、高次不等式 2 专题三解分式不等式，解简单的绝对值不等式 3 专题四集合的交、并、补运算 4 专题五临时定义的集合题 5 专题六函数的表示法及其抽象函数 6 专题七函数的单调性和奇偶性 7 专题八指数与指数函数 8 专题九对数与对数函数 9 专题十反函数 专题十一幂函数，分式函数y=k/x与y=ax+b/cx+a 10 专题十二对勾函数g（x）=ax+b/x 11 专题十三绝对值函数 12 专题十四函数的零点与方程的图象解法 13 专题十五函数图象的轴对称、中心对称及迭代式 14 专题十六函数的最值，最值的函数 15 第三章立体几何初步 专题一几何体的结构 16 专题二三视图，直观图 17 专题三几何体的表（侧）面积与体积 18 专题四空间点、直线、平面之间的位置关系 19 专题五直线、平面的平行问题 20 专题六直线、平面的垂直问题 21 专题七将平面图折翻为立体图 22 专题八几何体的拼接与分割 23 专题九四面体的外接平行六面体 24 专题十多球问题 25 专题十一体积法 26 第四章平面解析几何初步 专题一直线的倾斜角与斜率 27 专题二直线的方程 28 专题三直线交点坐标与三类距离公式 29 专题四平面区域 30 专题五线性规划 31 专题六圆的方程 32 专题七直线与圆、圆与圆的位置关系 33 专题八解析法 34 第五章算法初步，统计。概率 专题一根据程序框图计算输出结果 35 专题二根据题意完善程序框图 36 专题三随机抽样，样本的频率分布 37 专题四样本数据的众数、中位数、平均数、标准差 38 专题五随机事件的概率，古典概率 39 专题六几何概率模型 40 第六章三角函数，解三角形 专题一任意角的度量，扇形的弧长和面积 41 专题二三角函数定义，三角函数线 42 专题三同角基本公式，诱导公式 43 专题四三角函数的图象与性质 44 专题五三角函数图象的平移与伸缩变换 45 专题六和、差、倍角的三角函数公式 46 专题七正、余弦的降次增倍公式 47 专题八三角函数式的计算、化简与证明 48 专题九正弦定理、余弦定理 49 专题十解三角形 50 专题十一根据三角函数值求角 51 专题十二三角函数的有界性|Asinθ+Bcosθ|≤√A2+B2 52 专题十三三角法 53 第七章平面向量 专题一平面向量的概念及其线性运算 54 专题二平面向量的基本定理 55 专题三平面向量的坐标运算 56 专题四平面向量的数量积 57 专题五三角形背景中的向量表示 58 专题六向量法 59 第八章数列 专题一数列的概念 60 专题二等差数列及其前n项和 61 专题三等比数列及其前咒项和 62 专题四递推数列通项公式的常用求法 63 专题五分式递推数列 64 专题六数列求和 65
才子教育小学奥数系列 容斥原理（二） 【例题分析】 例1. 有25人参加跳远达标赛，每人跳三次，每人至少有一次达到优秀。第一次达到优秀的有10人，第二次达到优秀的有13人，第三次达到优秀的有15人，三次都达到优秀的只有1人。只有两次达到优秀的有多少人？ 分析与解：“每人至少有一次达到优秀”说明没有三次都没达到优秀的。要求只有两次达到优秀的人数，就是求重叠两层的部分（图中阴影部分）。 （人） 答：只有两次达到优秀的有11人。 例2. 在一个炎热的夏日，几个小朋友去冷饮店，每人至少要了一样冷饮，其中有6人要了冰棍，6人要了汽水，4人要了雪碧，只要冰棍和汽水的有3人，只要冰棍和雪碧的没有，只要汽水和雪碧的有1人；三样都要的有1人。问：共有几个小朋友去了冷饮店？ 分析与解：根据题意画图。
才子教育小学奥数系列 方法一：（人） 方法二：（人） 答：共有10个小朋友去了冷饮店。 例3. 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参加跑和跳两项的人数都是17人。问：只参加跑和投掷两项的有多少人？ 分析与解：“每人至少参加两项比赛”说明没有不参加的，也没有参加一项比赛的，我们可以在下图中参加一项的区域用0表示。 （人） 答：只参加跑和投掷两项的有3人。 例4. 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。老师告诉同学既参加数学小组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。 分析与解：根据已知条件画出图。
1. 了解容斥原理二量重叠和三量重叠的内容； 2. 掌握容斥原理的在组合计数等各个方面的应用． 一、两量重叠问题 在一些计数问题中，经常遇到有关集合元素个数的计算．求两个集合并集的元素的个数，不能简单地把 两个集合的元素个数相加，而要从两个集合个数之和中减去重复计算的元素个数，即减去交集的元素个数，用式子可表示成：A B A B A B =+-U I (其中符号“U ”读作“并”，相当于中文“和”或者“或”的意思；符号“I ”读作“交”，相当于中文“且”的意思．)则称这一公式为包含与排除原理，简称容斥原理．图示如下:A 表示小圆部分，B 表示大圆部分，C 表示大圆与小圆的公共部分，记为：A B I ，即阴影面积．图示如下:A 表示小圆部分，B 表示大圆部分，C 表示大圆与小圆的公共部分，记为：A B I ，即阴影面积． 包含与排除原理告诉我们，要计算两个集合A B 、的并集A B U 的元素的个数，可分以下两步进行： 第一步：分别计算集合A B 、的元素个数，然后加起来，即先求A B +(意思是把A B 、的一切元素都“包含” 进来，加在一起)； 第二步：从上面的和中减去交集的元素个数，即减去C A B =I (意思是“排除”了重复计算的元素个数)． 二、三量重叠问题 A 类、 B 类与 C 类元素个数的总和A =类元素的个数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B 类又是C 类的元素个数-既是A 类又是C 类的元素个数+同时是A 类、B 类、C 类的元素个数．用符号表示为：A B C A B C A B B C A C A B C =++---+U U I I I I I ．图示如下： 教学目标 知识要点 7-7-5.容斥原理之最值问题 1．先包含——A B + 重叠部分A B I 计算了2次，多加了1次；
第6章 容斥原理及应用 6.7 练习题 3、求出从1到10000既不是完全平方数也不是完全立方数的整数个数。 解：∵100001002=,9261213=,10648223= ∴从1到10000，共有100个平方数，21个立方数 又∵409646=，1562556= ∴从1到10000，共有4个6次方数，也就是共有4个数既是平方数又是立方数 计算：10000-100-21+4=9883 ∴从1到10000既不是完全平方数也不是完全立方数的整数有9883个 □ 4、确定多重集{}d c b a S ????=5,4,34，的12-组合的个数。 解：设T ：{}d c b a S ?∞?∞?∞?∞=,,,*的所有12-组合 1A ：a 的个数大于4的12-组合 2A ：b 的个数大于3的12-组合 3A ：c 的个数大于4的12-组合 4A ：d 的个数大于5的12-组合 要求的是： 4321A A A A ??? = T )(4321A A A A +++- )(434232413121A A A A A A A A A A A A ?+?+?+?+?+?+ )(432431421321A A A A A A A A A A A A ??+??+??+??- )(4321A A A A ???+ T =??? ? ??-+121412=455 1A =???? ??-+7147=120 2A =???? ??-+8148=165 3A =???? ??-+7147=120 4A =??? ? ??-+6146=84
21A A ?=???? ??-+3143=20 31A A ?=???? ??-+2142=10 41A A ?=???? ??-+1141=4 32A A ?=???? ??-+3143=20 42A A ?=???? ??-+2142=10 43A A ?=???? ??-+1141=4 321A A A ??=421A A A ??=431A A A ??=432A A A ??=4321A A A A ???=0 455-（120+165+120+84）+（20+10+4+20+10+4）=34 ∴多重集{}d c b a S ????=5,4,34，的12-组合的个数是34 □ 9、确定方程 204321=+++x x x x 满足 611≤≤x ，702≤≤x ，843≤≤x ，624≤≤x 的整数解的个数。 解：设 116x y -=， 227x y -=， 338x y -=， 446x y -= 则原方程等价于 确定方程 74321=+++y y y y 满足 501≤≤y ， 702≤≤y ， 403≤≤y ， 404≤≤y 的整数解的个数。 设S ：74321=+++y y y y 的所有非负整数解的集合 1A ：74321=+++y y y y 的所有满足61≥y 的非负整数解的集合 2A ：74321=+++y y y y 的所有满足82≥y 的非负整数解的集合 3A ：74321=+++y y y y 的所有满足53≥y 的非负整数解的集合 4A ：74321=+++y y y y 的所有满足54≥y 的非负整数解的集合 若j i ≠，则?=?j i A A ,那么要求的是：
(一) 容斥原理 包含与排除问题也叫重叠问题，它实际上是一种集合方面的问题。解答这类问题的主要根据是容斥原理 1.容斥原理一： 设A 、B 是两类有重叠部分的量（如图）. 如果A 对应的量为a , B 对应的量为b , A 与B 重叠部分对应的量为ab,那么这两类量 的总量可以用下面的公式计算：总量=a +b —ab. 2.容斥原理二： 设A,B,C 是三类有重叠的部分的量， 如果A 对应的量为a ，B 对应的量为b ,C 对应的量为c , A 与B 重叠部分对应的量为ab. B 与C 重叠部分对应的置为bc,C 与A 重叠部分对应的量为ca,A 、B 、C 三部分重叠部分对应的量为abc,那么，这三类量的总量可以用下面的公式计算：总量=a + b + c —ab-bc-ca+abc 例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？ 例2：六年级一班有45名同学，每人都参加体育训练班，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、游泳都报者有10人，游泳、篮球都报者有12人。问三项都报者有多少人？ 例3：某校六年级二班有49人参加数学、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小组又参加语文小组 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。
例4某班同学参加升学考试.得满分人数如下: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，三科都没得满分者3人。问这个班最多是多少人？最少是多少人？ 例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5 3，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，其余的不赞成，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3 1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？ 例6 李老师出了两道数学题，全班40人中，第一题有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)两题都不対的有几人？ 【练习】 1.全班有46名同学，仅会打乒乓球的有18人，会打乒乓球又会打羽 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？
第六讲 容斥原理 在一些计数问题中，经常遇到有关集合元素个数的计算。我们用|A |表示有限集A 的元素的个数。在两个集合的研究中，已经知道，求两个集合并集的元素个数，不能简单地把两个集合的元素个数相加，而要从两根集合的个数之中减去重复计算的元素个数，用式子可以表示成 |A ∪B |=|A |+|B |–|A ∩B |。 我们称这一公式为包含与排除原理，简称为容斥原理。 包含与排除原理|告诉我们，要计算两个集合A 、B 的并集A ∪B 的元素个数，可以分一下两步进行： 第一步：分别计算集合A 、B 的元素个数，然后加起来。即先求|A |+|B |（意思是把A 、B 的一切元素都“包含”进来，加在一起）； 第二步“从上面的和中减去交集的元素的个数，即减去|A ∩B |（意思是“排除”了重复计算的元素的个数）。 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？ 解：设I ={1、2、3、…、19、20}，A ={I 中2的倍数}，B ={I 中3的倍数}。 显然题目中要求计算并集A ∪B 的元素个数，即求|A ∪B |。 我们知道A ={2、4、6、……、20}，所以|A |=10， B ={3、6、9、12、15、18}，|B |=6。 A ∩ B ={I 中既是2的倍数又是3的倍数}={6、12、18}，所以|A ∩B |=3， 根据容斥原理有|A ∪B |=|A |+|B |–|A ∩B |=10+6–3=13. 答：所求的数共有13个。 此题可以直观地用图表示如下： 例2．某班统计考试成绩，数学得90分以上的有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 ={数学在90分以上的学生}，B ={语文在90分以上的学生}， 由题意知|A |=25，|B |=21。 A ∪ B ={数学、语文至少一科在90分以上的学生}，|A ∪B |=38。 A ∩B ={数学、语文都在90分以上的学生}， 由容斥原理知|A ∪B |=|A |+|B |–|A ∩B |， 所以|A ∩B |=|A |+|B |–|A ∪B |=25+21–38=8。 答：两科都在90分以上的有8人。 画图分析一下： 15 9320 18 16141210 8 642B A
五年级数学培优：容斥问题 １、甲乙两数的和是125，乙丙两数的和是143，丙丁两数的和是136，求甲、丁两数的和. ２、将边长分别为3厘米和4厘米的正方形纸片部分重叠，盖在桌面上（如图），两块正方 形纸片盖住桌面的总面积是多少平方厘米？ 3 厘 1.5厘米 米 4 厘 米 ３、一个生产车间，上半月完成全月计划的53，下半月完成全月计划的7 4，这个车间本月份完成的任务超过了全月计划的几分之几？ ４、五（7）班有57名学生，订阅《小学生数学报》的有14人，订阅《海安日报·教育专 刊》的有9人，这两种报纸都订的有6人.①订阅两种报纸的总人数是多少？②全班两种报纸都没订的有多少人？ ５、五⑻班学生中，会骑车的有38人，会游泳的有25人，既会骑车又会游泳的有6人，已 知全班两样都不会的有8人，求全班共多少人？
６、从期末成绩统计表上可以看出：数学成绩在90分以上的有25人，语文成绩在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，求两科都在90分以上的人数. ７、A、B两地相距90千米，甲、乙两人驾车从A、B两地同时相向开出.甲每小时行40千米，乙每小时行50千米，相遇后他们继续向前行驶，甲、乙两人分别穿过B、A两地，他们共行3小时后停下来，这时，甲、乙两人相距多少千米？ ８、在300名同学中，能唱歌的有180人，善跳舞的有98人，其中能歌善舞的有50人，那么不能唱歌又不会跳舞的有多少人？ ９、在前1000个自然数中，能被5或13整除的数有多少个？ 10、学校运动会上，参加田赛的有120名男生、80名女生，参加径赛的有120名女生、80 名男生，已知全校共有260名学生参加了运动会，其中有70名男生田赛和径赛都参加了，那么只参加田赛而没有参加径赛的女生有多少人？
十七容斥原理(1) 年级班姓名得分 一、填空题 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. 2.有长8厘米,宽6厘米的长方形与边长为5厘米的正方形,如图,放在桌面上(阴影是图形的重叠部分),那么这两个图形盖住桌面的面积是平方厘米. 3.在1~100的自然数中,是5的倍数或是7的倍数的数有个. 4.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. 5.六一班有学生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. 6.在1至10000中不能被5或7整除的数共有个. 7.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. 8.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. 9.分母是1001的最简真分数有个. 10.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 . 6
二、解答题 11.某进修班有50人,开甲、乙、丙三门进修课、选修甲这门课的有38人,选修乙这门课有的35人,选修丙这门课的有31人,兼选甲、乙两门课的有29人,兼选甲、丙两门课的有28人,兼选乙、丙两门课的有26人,甲、乙、丙三科均选的有24人.问三科均未选的人数? 12.求小于1001且与1001互质的所有自然数的和. 13.如图所示,A、B、C分别代表面积为8、9、11的三张不同形状的纸片,它们重叠放在一起盖住的面积是18,且A与B,B与C,C与A公共部分的面积分别是5、3、4,求A、B、C三个图形公共部分(阴影部分)的面积. 14.分母是385的最简真分数有多少个,并求这些真分数的和. ———————————————答案—————————————————————— 1. 26 从图中可以看出全班45人,借语文或数学课外读物的共39+32=71(人),超过全班人数71-45=26(人),这26人都借了语文、数学两种课外书。 共45人
第八讲容斥原理 在一些计数问题中，经常遇到有关集合元素个数的计算。我们用|A|表示有限集A的元素个数。在并集的讨论中，已经知道，求两个集合并集的元素的个数，不能简单地把两个集合的元素个数相加，而要从两个集合个数之和中减去重复计算的元素个数，即减去交集的元素个数，用式子可表示成 |A∪B|=|A|+|B|-|A∩B| 我们称这一公式为包含与排除原理，简称容斥原理。 包含与排除原理告诉我们，要计算两个集合A、B的并集A∪B的元素的个数，可分以下两步进行： 第一步分别计算集合A、B的元素个数，然后加起来，即先求|A|+|B|（意思是把A、B的一切元素都“包含”进来，加在一起）； 第二步从上面的和中减去交集的元素个数，即减去|A∩B|（意思是“排除”了重复计算的元素个数）。 例1 求不超过20的正整数中是2的数倍或3的倍数的数共有多少个。分析与解：设I=｛1，2，3，…，19，20｝，A=｛I中2的倍数｝，B=｛I 中3的倍数｝。 显然，题目要求计算并集|A∪B|的元素个数，即求|A∪B|。 易知， A=｛2，4，6，…，18，20｝， 共有10个元素，即|A|=10， B=｛3，6，9，12，15，18｝， 共有6个元素，即|B|=6。 A∩B=｛I中既是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 答：所求的数共有13个。 此题可直观地图示如下： 图8-1中，A表示不超过20的正整数中2的倍数的集合。B表示不超过20的正整数中3的倍数的集合。在不超过20的正整数中既是2的倍数又是3的倍数的数有6，12，18，即A∩B中的数。 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以上有38人。问两科都在90分以上的有多少人？（1985年初一迎春杯数学竞赛试题） 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｝。
容斥原理问题 1．有100种赤贫.其中含钙的有68种,含铁的有43种,那么,同时含钙和铁的食品种类的最大值和最小值分别是( ) A 43,25 B 32,25 C32,15 D 43,11 解：根据容斥原理最小值68+43-100＝11 最大值就是含铁的有43种 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( ) A，5 B，6 C，7 D，8 解：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。 3．一次考试共有5道试题。做对第1、2、3、、4、5题的分别占参加考试人数的95%、80%、79%、74%、85%。如果做对三道或三道以上为合格，那么这次考试的合格率至少是多少？ 答案：及格率至少为71％。 假设一共有100人考试 100-95＝5 100-80＝20 100-79＝21 100-74＝26 100-85＝15 5+20+21+26+15＝87（表示5题中有1题做错的最多人数）
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. 3.在1~100的自然数中,是5的倍数或是7的倍数的数有个. 4.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. 5.六一班有学生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. 6.在1至10000中不能被5或7整除的数共有个. 7.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. 8.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. 9.分母是1001的最简真分数有个. 10.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. 1．某班有40名学生，其中有15人参加数学小组，18人参加航模小组，有10人两个小组都参加．那么有多少人两个小组都不参加? 2．某班45个学生参加期末考试，成绩公布后，数学得满分的有10人，数学及语文均得满分的有3人，这两科都没有得满分的有29人．那么语文成绩得满分的有多少人? 3．50名同学面向老师站成一行．老师先让大家从左至右按1，2，3，…，49，50依次报数；再让报数是4的倍数的同学向后转，接着又让报数是6的倍数的同学向后转．问：现在面向老师的同学还有多少名? 4．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? 5. 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? 6. 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?
第14讲 容斥问题 知识梳理 森林中住着很多动物，据说狮子大王派仙鹤去统计鸟类的种数，蝙蝠跑过去对仙鹤说；“我有翅膀，我应该是属于鸟类的。”于是仙鹤就把蝙蝠统计到鸟类的种类里去了，结果得出森林中一共有80种鸟类。狮子大王又派大象去统计野兽的种类数，蝙蝠听说又来统计兽类了，急忙跑过去对大象说；“我没有羽毛，我应该是属于兽类的。”于是大象就把蝙蝠统计到兽类的种类里去了，结果统计出森林中一共有60种兽类。最后狮子大王问：“森林中共有鸟类和兽类多少种？”狡猾的狐狸听见了仙鹤和大象的统计结果，高兴地向狮子大王汇报：“这还不简单！森林中共有鸟类和兽类140种。”这个统计正确吗？ 同学们肯定会说：“不对！蝙蝠被算了两次，应该再减去一，是139种。”这个故事说明了一个数学问题，那就是被称为“容斥原理”的包含与排除问题。当需要计数的两类事物互相包含（有部分重复交叉）时，应把重复计数的部分排除掉。由此我们得到逐步排除法（容斥原理）：当两个计数部分有重复时，为了不重复计数，应从它们的和中减去重复部分。 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。 即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。 即A∪B∪C = A+B+C - A∩B - B∩C - C∩A + A∩B∩C 典型例题 容斥原理1 【例1】★一次期末考试，某班有15人数学得满分，有12人语文得满分，并且有4人语、数都是满分，那么这个班至少有一门得满分的同学有多少人？ 【解析】依题意，被计数的事物有语、数得满分两类，“数学得满分”称为“A类元素”，“语文得满分”称为“B类元素”，“语、数都是满分”称为“既是A类又是B类的元素”，“至少有一门得满分的同学”称为“A类和B类元素个数”的总和。 15+12-4=23 【小试牛刀】电视台向100人调查前一天收看电视的情况，有62人看过2频道，34人看过8频道，其中11人两个频道都看过。两个频道都没看过的有多少人？ 【解析】100-(62+34-11)=15 【例2】★一个班有学生48人，每人至少参加跑步、跳高两项比赛中的一项。已知参加跑步的有37人，参加跳高的有40人，请问：这两项比赛都参加的学生有多少人？ 【解析】两项比赛都参加的学生人数，就是参加跑步人数、参加跳高人数重复的部分，排除掉重复部分，所得的就是全体参赛人数，也就是全班学生人数。 40-（48－37）=29人。 【小试牛刀】五年级96名学生都订了报纸，有64人订了少年报，有48人订了小学生报。两种报纸都订的有多少人？ 【解析】用左边的圆表示订少年报的64人，右边的圆表示订小学报的48人，中间重叠部分
修改整理加入目录，方便查用，五年级奥数举一反三 目录 平均数（一） (2) 练习一 (2) 练习二 (3) 平均数（二） (6) 第3周长方形、正方形的周长 (10) 第4周长方形、正方形的面积 (17) 第5周分类数图形 (22) 第6周尾数和余数 (28) 第７周一般应用题（一） (33) 第８周一般应用题（二） (37) 第９周一般应用题（三） (42) 第10周数阵 (46) 第11周周期问题 (54) 第12周盈亏问题 (59) 第13周长方体和正方体（一） (65) 第十四周长方体和正方体（二） (71) 第十五周长方体和正方体（三） (76) 第１６周倍数问题（一） (81) 第１７周倍数问题（二） (87) 第18周组合图形面积（一） (91) 第十九周组合图形的面积 (98) 第二十周数字趣题 (106) 第二十一讲假设法解题 (111) 第二十二周作图法解题 (116) 第二十三周分解质因数 (122) 第二十四周分解质因数（二） (127) 第25周最大公约数 (131) 第二十六周最小公倍数（一） (136) 第二十七周最小公倍数（二） (141) 第28周行程问题（一） (146) 第二十九周行程问题（二） (152) 第三十周行程问题（三） (157) 第三十一周行程问题（四） (163) 第三十二周算式谜 (169) 第33周包含与排除（容斥原理） (174) 第34周置换问题 (179) 第35周估值问题 (184) 第36周火车行程问题 (190) 第37周简单列举 (194) 第三十八周最大最小问题 (199) 第三十九周推理问题 (205)