容斥原理(二)含答案-
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学科:奥数教学内容:第四讲容斥原理(二)上一讲我们已经初步研究了简单的容斥原理,今天我们继续研究较复杂的容斥问题。
例1五年级一班有45名同学,每人都积极报名参加暑假体育训练班,其中报足球班的有25人,报篮球班的有20人,报游泳班的有30人,足球、篮球都报者有10人,足球、游泳都报者有10人,足球、篮球都报者有12人。
请问:三项都报的有多少人?分析:由于问题比较复杂,我们把它简化成下图.要计算阴影部分的面积,我们记A∩B 为圆A与圆B公共部分的面积,B∩C为圆B与圆C公共部分的面积,A∩C表示圆A与圆C 的公共部分的面积,x为阴影部分的面积则图形盖住的面积为:A+B+C-A∩B-B∩C-A∩C+X。
请同学们注意:阴影部分的面积先加了3次,然后又被减了3次,最后又加了1次。
解答:设三项都报的有x人,由容斥原理有30+25+20-10-10-12+x=45解得 x=2。
答:三项都报名的有2人。
说明:在“A+B+C-A∩B-B∩C-A∩C+X”式中,A,B,C,A∩B,B∩C,A∩C,x和总量这8个数中,只要知道了7个数,就可通过列方程求出第8个数。
例2从1至1000这1000个自然数中,不能被3、5、7中任何一个自然数整除的数一共有多少个?分析:第一步先求出:能被3、5、7中任何一个自然数整除的数一共有多少个?第二步再求出:不能被3、5、7中任何一个自然数整除的数一共有多少个?能被3整除的自然数的个数+能被5整除的自然数的个数+能被7整除的自然数的个数-(既能被3整除又能被5整除的自然数的个数+既能被3整除又能被7整除的自然数的个数+既能被5整除又能被7整除的自然数的个数)+能同时被3、5、7整除的自然数的个数=能被3、5、7中任何一个自然数整除的数的个数。
解答:能被3整除的自然数有多少个?1000÷3=333……1 有333个。
能被5整除的自然数有多少个?1000÷5=200 有200个。
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。
才子教育小学奥数系列三圆盖住的总体为49人,假设既参加数学又参加英语的有x人,既参加语文又参加英语的有y人,可以列出这样的方程:整理后得:由于x、y均为质数,因而这两个质数中必有一个偶质数2,另一个质数为7。
答:既参加英语又参加数学小组的为2人或7人。
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7-7-2.容斥原理之重叠问题(二)1.先包含——A B +重叠部分A B I 计算了2次,多加了1次;2.再排除——A B A B +-I把多加了1次的重叠部分A B I 减去.在解答有关包含排除问题时,我们常常利用圆圈图(韦恩图)来帮助分析思考.模块一、三量重叠问题【例 1】 一栋居民楼里的住户每户都订了2份不同的报纸。
容斥原理(二)效能训练:姓名:1、13.65扩大()倍是1365;6.8缩小()倍是0.0682、把7.4343434343……用简便方法写出来是(),保留两位小数是()。
3、把7.1687保留整数约是(),精确到千分位约是().4、4.09×0.05的积有()小数,5.2×4.76的积有()位小数。
5、根据13×28=364,很快地写出下面各式的积。
1.3×2.8= 0.13×0.28= 13×2.8=0.013×28= 0.13×2.8= 1.3×0.028=6、在()里填上>、<或=163×0.8()16336×2.8()367、判断题(正确的打√,错误的打×)①、0.03与0.04的积是0.12。
()②、一个数的1.65倍一定大于这个数。
()③、53.78保留一位小数是53.8。
()④、一个数乘小数,积一定小于这个数。
()8、选择(把正确答案的序号填入括号里)①、一个小数的小数点右移动2位,再向左移动3位,这个小数()。
A、扩大了10倍B、缩小10倍C、扩大100倍D、缩小1000倍②、下面各式得数小于0.85的是()。
A、0.85×1.01B、0.85×0.99C、 0.85×19、直接写出得数。
0.6×0.83×0.9 2.5×0.4 3.6×0.412.5×8 50×0.04 80×0.3 1.1×910、脱式计算(能简算的要用简算)12.5×0.4×2.5×89.5×101 4.2×7.8+2.2×4.211、列式计算:1、 25乘4.8减5,差是多少?2、比4.7的1.5倍多3.05的数是多少?典型例题1、在参加数学竞赛的46人中,做第一题的有32人,做对第二题的有24人,两道题都做对的有20人,两道题都没有做对的有几人?开心一练:全班46名同学,仅会乒乓球的有28人,即会打乒乓球又会打羽毛球的有10人,不会打乒乓球又不会打羽毛球的有6人,仅会打羽毛球的有多少人?典型例题2、一个单位有70个职工,其中有的职工会打网球,有的会打乒乓球,有的两样都会,现在知道会打网球的48人,会打网球又会打乒乓球的有24人,问会打乒乓球的有多少人?典型例题3、一次数学小测验只有两道题,结果全班有10人全对,第一题有25人做对,第二题有18人做错,那么两题都做错的有多少人?(1)两道题全对的有人。
第5讲容斥原理知识网络我们经常会遇到这样一类问题,题目中涉及到包含与排除,也就是说有重叠部分。
解答此类问题的主要依据是容斥原理。
容斥原理一:设A、B是两类有重叠部分的量(如图1所示),若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进行计算:总量=a+b-ab容斥原理二:设A、B、C是三类有重叠部分的量(如图2所示),若A对应的量为a,B 对应的量为b,C以应的量为c,A与B重叠部分以应的量为ab,B与C重叠部分对应的量为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,则这三类量的总量可以用下面的公式进行计算:总量=a+b+c-ab-bc-ca+abc重点·难点容斥原理的表述虽然简单,但涉及容斥原理的题型很多,范围很广。
我们往往会遇到一些看似与容斥原理无关的问题,然而通过恰当的转化,便可利用容斥原理顺利求解。
如何分析题目,准确找到重叠部分,将问题转化成可用容斥原理解决的问题是本节的难点。
学法指导解决本节问题的最基本方法是示意图法,即通过示意图来表示题目中的数量关系,使分析、推理与计算结合起来,达到使题目的内容形象化,数量之间关系直观化的目的。
因此,这就要求我们在解题过程中,仔细分析,找出所需量并用示意图表示出来,进而通过观察示意图,确定几类量的重叠部分,然后运用容斥原理解决问题。
经典例题[例1]分母是1001的最简真分数,共有多少个?思路剖析分母是1001的真分数有共1000个,为了方便计算,增加一个分数在1001个分数中考虑问题。
由于1001=7×11×13,所心1~1001的分子里只要含有7、11、13的倍数的就一定能同分母约分,即不是最简真分数,应排除掉。
因此,首先应考虑1~1001中,有多少个7、11或13的倍数。
解答因为1001=7×11×13,所以在1~1001的自然数中,7的倍数共有(11×13)个,11的倍数共有(7×13)个,13的倍数共有(7×11)个;7、11年公倍数有13个,7、13的公倍数有11个,11、13的公倍数有7个;7、11、13的公倍数有1个(即1001)。
小学数学六年级奥数《容斥原理(2)》练习题(含答案)一、填空题1.某校有500名学生报名参加学科竞赛,数学竞赛参加者共312名,作文竞赛参加者共353名,其中这两科都参加的有292名,那么这两科都没有参加的人数为 人.2.某门诊部统计某一天挂号的病人,内科150人,外科92人,其中内、外两科都求诊的18人,这一天共来了 个病人.3.两个正方形的纸片盖在桌面上,位置与尺寸如图所示,则它们盖住 (平方厘米).4.不超过30的正整数中,是3的倍数或4的倍数的数有 个.5.在一次运动会中,甲班参加田赛的有15人,参加径赛的有12人,参加田赛又参加径赛的有7人,没有参加比赛的有21人.那么甲班共有 人.6.在桌面上放置着三个两两重叠的圆纸片(如图),它们的面积都是100(cm 2)并知A 、B 两圆重叠的面积是20(cm 2),A 、C 两圆重叠的面积为45(cm 2),B 、C 两圆重叠面积为31(cm 2),三个圆共同重叠的面积为15(cm 2),求盖住桌子的总面积是平方厘米.7.在一次考试中,某班数学得100分的有17人,语文得100分的有13人,两科都得100分的有7人,那么两科中至少有一科得100分的共有 人.全班45人中两科都不得100分的有 人.8.在1,2,3,…,1000这1000个自然数中,既不是2的倍数,又不是3的倍数的数共有 个.9.小于1000的自然数中,是完全平方数而不是完全立方数的数有 个.10.某校有学生960人,其中有510人订阅“作文报”,有330人订阅“数学报”,有120人订阅“科学爱好者”,全校学生中有270人订阅两种报刊,有58人三种报刊都订,那么这学校中没有订阅任何报刊的有 人.2 AB C二、解答题11.70名学生参加体育比赛,短跑得奖的31人,投掷得奖的36人,弹跳得奖的29人,短跑与投掷二项均得奖的12人,跑、跳、投三项均得奖的有5人,只得弹跳奖的有7人,只得投掷奖的有15人.求(1)只得短跑奖的人数;(2)得二项奖的总人数;(3)一项奖均未得的人数.12.64人订A 、B 、C 三种杂志.订A 种杂志的28人,订B 种杂志的有41人,订C 种杂志的有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,问三种杂志都订的有多少人?13.求从1到1994中不能被5整除,也不能被6或7整除的自然数的个数.14.夏日的一天,有十个同学去吃冷饮.向服务员交出需要冷饮的统计,数字如下,有6个人要可可,有5个人要咖啡,有5个人要果汁,有3个人既要可可又要果汁,有一个人既要可可、咖啡又要了果汁.求证其中一定有一个人什么冷饮也没有要.———————————————答 案——————————————————————1. 127从图中可以看出:参加数学、作文竞赛的总人数为312+353-292=373(人) 从而可知这两科都没有参加的人数为500-373=127(人).2. 224从图可以看出,来诊病人总数为150+92-18=224(人).3. 10.75把两个正方形面积加起来得22+32=13,但其中多算了一块阴影部分的面积,这部分面积为 1.52=2.25(平方厘米),故两个正方形盖住的总面积是22+32-1.52=13-2.25=10.75(cm 2)4. 15内科 150人 外科92人18 人不超过30的3的倍数有10330=⎥⎦⎤⎢⎣⎡(个),不超过30的4的倍数有7430=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-(个);不超过30的3⨯4=12的倍数有24330=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯(个),因此不超过30的正整数中是3的倍数,或是4的倍数的数共有10+7-2=15(个).5. 41如图所示,易知总人数为(15+12-7)+21=41(人).6. 219由容斥原理知,盖住桌面的总面积为100+100+100-(20+45+31)+15=219(平方厘米).7. 23;22至少一科得100分的有17+13-7=23(人),两科都不得100分的有45-23=22(人).8. 333在1~1000的自然数中,2的倍数有50021000=⎥⎦⎤⎢⎣⎡(个),3的倍数有33331000=⎥⎦⎤⎢⎣⎡(个),2⨯3=6的倍数共有166321000=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯(个),故是2或是3的倍数共有500+333-166=667(个),从而既不是2的倍数,又不是3的倍数的数共有1000-667=333(个).9. 28小于1000的自然数中,是完全平方数的有12、22、…,312共31个.其中12=13,82=43,272=93.又是完全立方数,故符合条件的数有31-3=28(个)10. 121由容斥原理知,或订“作文报”或订“数学报”或订“科学爱好者”的总人数为510+330+120-270+58=748(人)故三种报刊都没有订的人数为960-748=212(人).11. (1)如图,用矩形表示参赛的70个学生,而用三个圆表示分别在跑、 跳、投中得奖的人.数学 语文 7 17 13设x 为只得短跑奖的人数,y 为只在短跑和弹跳两项得奖的人数,z 为只在弹跑与投掷两项得奖的人数,u 为只在投掷和短跑两项得奖的人数.则有u =12-5=7(人),z =36-15-12=9(人),y =29-5-7=8(人),x =31-12-8=11(人).即只得短跑奖的有11人.(2)得二次奖的人数为y +z +u =8+9+7=24(人).(3)因至少得一次奖的人数为x +y +z +u +5+7+15=62(人),故一项奖均未得的人数为70-62=8(人).12. 设三种杂志均订的人数为x ,则有28+41+20-10-12-12+x =64,解得x =9,即三种杂志都订的有9人.13. 在1~1994中,能被5整除的个数为39851994=⎥⎦⎤⎢⎣⎡;能被6整除的个数为33261994=⎥⎦⎤⎢⎣⎡;能被7整除的个数为28471994=⎥⎦⎤⎢⎣⎡;能被5⨯6=30整除的个数为66301994=⎥⎦⎤⎢⎣⎡;能被5⨯7=35整除的数为56351994=⎥⎦⎤⎢⎣⎡;能被6⨯7=42整除的个数为47421994=⎥⎦⎤⎢⎣⎡;能被5⨯6⨯7=210整除的个数为92101994=⎥⎦⎤⎢⎣⎡. 根据容斥原理,1~1994中或能被5,或能被6,或能被7整除的数的个数为:(398+332+284)-(66+54+47)+9=854,从而不能被5整除,也不能被6或7整除的自然数的个数为1994-854=1140(个).14. 要了冷饮的总人数为6+5+5-3-2-3+1=9(人),但总人数为10人,故一定有一个人什么冷饮也没有要.AB C x。
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 =+-(其中符号“”读作“并”,相当于中文“和”或者“或”的意思;符号“”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 ,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 ,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 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、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 =++---+.图示如下:在解答有关包含排除问题时,我们常常利用圆圈图(韦恩图)来帮助分析思考.教学目标例题精讲 知识要点7-7-2.容斥原理之重叠问题(二)1.先包含——A B + 重叠部分A B 计算了2次,多加了1次; 2.再排除——A B A B +- 把多加了1次的重叠部分A B 减去.图中小圆表示A 的元素的个数,中圆表示B 的元素的个数,大圆表示C 的元素的个数.1.先包含:A B C ++重叠部分A B 、B C 、C A 重叠了2次,多加了1次.2.再排除:A B C A B B C A C ++---重叠部分A B C 重叠了3次,但是在进行A B C ++-A B B C A C --计算时都被减掉了. 3.再包含:A B C A B B C A C A B C ++---+.模块一、三量重叠问题【例 1】 一栋居民楼里的住户每户都订了2份不同的报纸。
二集合容斥原理
二集合容斥原理是一种常用的计数方法,它适用于解决多个集合之间的计数问题。
该原理的核心思想是通过组合多个集合之间的交、并关系,计算出目标集合中元素的个数。
具体来说,如果有两个集合A和B,它们的交集为C,则A和B 的并集中的元素数量可以用以下公式计算:
|A∪B|=|A|+|B|-|C|
其中,|A|表示集合A中元素的个数,|B|表示集合B中元素的个数,|C|表示集合A和B的交集中元素的个数。
对于三个及以上的集合,可以通过类似的方法计算出它们的交、并关系,从而得到目标集合中元素的个数。
需要注意的是,在计算多个集合的交、并关系时,需要注意集合之间的重叠部分,否则可能会出现重复计数的情况。
总之,二集合容斥原理是一种非常实用的计数方法,它可以帮助我们更加高效地解决多个集合之间的计数问题。
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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)。
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。
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。
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。
三圆盖住的总体为49人,假设既参加数学又参加英语的有x人,既参加语文又参加英语的有y由于x、y均为质数,因而这两个质数中必有一个偶质数2,另一个质数为7。
答:既参加英语又参加数学小组的为2人或7人。
例5. 某班同学参加升学考试,得满分的人数如下: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。
第二讲容斥原理[教学目标]:1.让学生了解容斥问题的一些情况,掌握叠加的思考方法和基本的解题思路。
2.让学生在学习中学会把不同的情况进行比较,从而找出解题的突破口。
3.重点掌握图解法。
教学过程与方法:1.通过图解法帮助解题,初步感受数形结合的数学方法。
2.感受包容、互斥的数学思想。
1.在老师的引导下,通过画图分析题意。
在和别人的讨论交流中,找到解题方法。
2.学会与他人合作交流,初步形成评价与反思的意识。
教学重点与难点:了解容斥问题的一些情况,掌握叠加的思考方法和基本的解题思路。
学会把不同的情况进行比较,从而找出解题的突破口。
课堂引入:(问题引入):同学们你们喜欢思考趣味题吗?下面老师给你们说个很有趣的题目,听的同时也要动脑筋哦。
有两对父子上山打猎,每人各打一只野兔,可是放到一起来数一数:一只,两只三只。
再数一遍,还是一只,两只,三只。
他们共打了三只兔子。
咋回事?老师觉得很奇怪,两对父子,应该一共是4只才对,怎么共打了三只呢?引入课堂关键点:有些时候我们不能把两个计数部分简单的相加,要注意有重复的现象,一定要把重复的部分排除。
引入容斥问题概念:在计数时,必须注意没有重复,没有遗漏。
为了使重叠部分不被重复计算的一种计数方法,这种计数的方法称为容斥原理:课堂教学内容:皮皮是个爱学习的孩子,最近班上的老师学习上抓的很紧,作业很多,而且经常有考试,这不刚进行完一次测验,班上考试情况怎样呢?我们一起去看看:教材例1:皮皮班所有同学语、数成绩至少有一门满分。
已知有25人数学得满分,有22人语文得满分,并且有4人语、数都得满分,那么这个班有多少人?引导学生学生读题,找出题中的已知条件。
教学过程:作图让学生分析图意解析答案:25+22-4=43(人)答:这个班有43人。
大胆尝试(教材上李1练习题):.学校文艺组有拉手风琴、弹电子琴班,文艺组的成员每人至少会演奏其中一种乐器,已知会拉手风琴的有24人,会弹电子琴的有17人,其中两样都会的有8人,这个文艺组一共有多少人?过程:学生练习引导学生发现规律和答题方法技巧:提升题:某班有48人,班主任问:“做完语文作业的请举手?”有37人举手。
容斥原理计算第二类斯特林数
使用容斥原理计算第二类斯特林数的方法如下:
1. 首先,我们需要知道第二类斯特林数S(n, k)表示将n个元素分成k个非空子集的方式数。
2. 使用递推关系式计算基础情况:当k=0时,S(n, 0) = 0;当n=0且k>0时,S(0, k) = 0;当n=k=0时,S(0, 0) = 1。
这些是基本的边界条件。
3. 对于其他情况,可以使用以下递推关系式计算第二类斯特林数:
S(n, k) = k * S(n-1, k) + S(n-1, k-1)
其中,S(n-1, k)表示在n-1个元素中构建k个非空子集的方式数,而k * S(n-1, k)表示在n-1个元素中构建k个非空子集,并将第n个元素放入其中的方式数。
最后,S(n-1, k-1)表示在n-1个元素中构建k-1个非空子集的方式数,并将第n个元素作为单独的一个子集。
4. 使用递推关系式不断计算S(n, k)直到得到所需的结果。
需要注意的是,当n和k较大时,使用递推关系式计算第二类斯特林数的效率可能较低。
在这种情况下,可以考虑使用更高级的算法或近似方法来计算斯特林数。
1。
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?
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
++---⨯=(人)
方法二:664311210
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?
30人参
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
7。
答:既参加英语又参加数学小组的为2人或7人。
例5. 某班同学参加升学考试,得满分的人数如下: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。
问这个班最多多少人?最少多少人?
满分的人数,即x x ≤≤78,且x ≤9,由此我们得到x ≤7。
另一方面x 最小可能是0,即没有三科都得满分的。
当x 取最大值7时,全班有()39746+=人,当x 取最小值0时,全班有()390+=39人。
答:这个班最多有46人,最少有39人。
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
1. 六年级共有96人,两种刊物每人至少订其中一种,有23的人订《少年报》,有1
2
的人订《数学报》,两种刊物都订的有多少人?
2. 小明和小龙两家合住一套房子,门厅、厨房和厕所为公用,在登记住房面积时,两家
他们住的一套房子共有多少平方米?
3. 某班45名同学参加体育测试,其中百米得优者20人,跳远得优者18人,又知百米、跳远都得优者7人,跳高、百米得优者6人,跳高、跳远均得优者8人,跳高得优者22人,全班只有1名同学各项都没达优秀,求三项都是优秀的人数。
4. 某班四年级时,五年级时和六年级时分别评出10名三好学生,又知四、五年级连续三好生4人,五、六年级连续三好生3人,四年级、六年级两年评上三好生的有5人,四、五、六三年没评过三好生的有20人,问这个班最多有多少名同学,最少有多少名同学?
【试题答案】
1. 六年级共有96人,两种刊物每人至少订其中一种,有23的人订《少年报》,有12
的人订《数学报》,两种刊物都订的有多少人?
9623961
2
961696231
2
116⨯
+⨯-=⨯+-=()()()
人或人
答:两种刊物都订的有16人。
2. 小明和小龙两家合住一套房子,门厅、厨房和厕所为公用,在登记住房面积时,两家
他们住的一套房子共有多少平方米?
38441284582014128458+---=++++=()
()
平方米或平方米
答:这套房子共有58平方米。
3. 某班45名同学参加体育测试,其中百米得优者20人,跳远得优者18人,又知百米、跳远都得优者7人,跳高、百米得优者6人,跳高、跳远均得优者8人,跳高得优者22人,全班只有1名同学各项都没达优秀,求三项都是优秀的人数。
4514420182276839-=++---=()
()
人人
44395-=()人
4. 某班四年级时,五年级时和六年级时分别评出10名三好学生,又知四、五年级连续三好生4人,五、六年级连续三好生3人,四年级、六年级两年评上三好生的有5人,四、五、六三年没评过三好生的有20人,问这个班最多有多少名同学,最少有多少名同学? 设三年连续三好生人数为x 人 全班人数=⨯---++10354320x ……
全班人数=+38x
x 最大是3,最小是0
所以这个班最多有()38341+=名同学,最少有()380+=38名同学。