【推荐】小学奥数训练专题 几何中的重叠问题.学生版.doc
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小学奥数——重叠问题1.如图,一张长为8厘米、宽为6厘米的长方形纸和一张边长为5厘米的正方形纸,放在桌上,问:如此放置的图形总面积是多少平方厘米?2. 五年级(1)班全体同学暑假游览上海世博会,在中国馆与美国馆中至少参观一个,已知有28人观看了中国馆,26人游览了美国馆,两馆都欣赏过的有12人,全班共有多少人?3. 某班42名学生都订了报纸,订《世博会专刊》的有32人,订《低碳生活报》的有27人,问订了两种报纸的有多少人?4. 世博澳门馆100万名旅客中,若每人至少懂中文和英语两种语种之一,其中懂中文的有58万人,懂英语的有50万人。
只懂中文和只懂英语的各有多少人?5. 六年级100名学生中,15人既不会骑自行车也不会游泳,有62人会骑自行车,75人会游泳。
问既会自行车又会游泳的有多少人?6. 某班46个同学,在一次数学测验中,答对第一题的有33人,答对第二题的有38人,两题都答错的有5人。
问:两题都答对的有多少人?7. 在1到500的自然数中,能被3或5整除的数共有多少个?8. 在1到1000的自然数中,能被4或6整除的数共有多少个?9. 在1到1000的自然数中,不是6的倍数,但是9的倍数的整数共有多少个?10. 在1到1000的自然数中,既不能被5整除又不能被7整除的数共有多少?11.如右图,在一个边长为90厘米的正方形桌面上,放上两张边长分别为20厘米和45厘米的正方形纸,中间重叠的部分是边长为5厘米的正方形。
如下图,求桌面上没被纸盖住的面积是多少平方厘米?12.二年级一班有50名学生参加语文和数学的考试,其中语文得100分的有10人,数学得100分的有26人,两门都没有得100分的有20人。
问两门都得100分的有多少人?13. 四年级三班学生除3人没有订报纸外,其余每人都订有报纸。
订《语文报》的有25人,订《数学报》的有30人,两种都订的有10人,全班共有多少人?14.某校一次运动会中,某班参加60米跑的有15人,参加跳远的有17人,既参加60米跑,又参加跳远的有9人,没有参加比赛的有23人,这个班共有多少学生?15.世博云南馆90万名旅客中,若每人至少懂中文和英语两种语种之一,其中懂中文的有50万人,懂英语的有54万人。
小学奥数专题-重叠问题(精华版)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN小学奥数重叠问题专题日常生活或数学问题中,在把一些数据按照某个标准分类时,常常出现其中的一部分数据同时属于两种或两种以上不同的类别,这样在计算总数时就会出现重复计算的情况,这类问题就叫做重叠问题。
重叠问题中涉及到的容斥原理是奥数的四大原理之一,是奥数重要知识点。
学生学习奥数,一定要掌握容斥原理。
下面小编给大家分享解决重叠的方法。
1. 解答重叠问题要用到数学中一个重要原理——包含与排除原理,即当两个计数部分有重复包含时,为了不重复计数,应从它们的和中排除重复部分。
2. 解答重叠问题的应用题,必须从条件入手进行认真的分析,有时还要画出图示,借助图形进行思考,找出哪些是重复的,重复了几次。
明确需要要求的是哪一部分,从而找出解答方法。
3. 在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合和集合之间的关系。
这种图称为韦恩图(也叫文氏图)。
4. 解答重叠问题的常用方法是:先不考虑重叠的情况,把有重复包含的几个计数部分加起来,再从它们的和中排除重复部分元素的个数,使得计算的结果既无遗漏又不重复。
这个原理叫做包含与排斥原理,也叫容斥原理。
5. 容斥原理1:如果被计数的对象,被分为A、B两大类,则:被计数对象的总个数=A类元素的个数+B类元素的个数-同时属于A类和B类的元素个数。
容斥原理2:如果被计数的对象,被分为A、B、C三大类,则:被计数对象的总个数=A类元素的个数+B类元素的个数+C类元素的个数-同时属于A类和B类元素的个数-同时属于A类和C类元素个数-同时属于B类和C类元素个数+同时属于A类、B类、C类元素个数。
一、重叠问题之长度:(1)拼接(对接)(2)搭接(3)打结题目1:(搭接正问题:求总长度)把两段同样是20厘米长的纸条粘合在一起,形成一段更长的纸条。
中间重叠的部分是6厘米,粘好的纸条长多少厘米?题目2:(搭接反问题一:等长搭接,求原来长度)把两段一样长的纸条粘合在一起,形成一段更长的纸条。
课堂小测(1)一、简便计算。
(每题5分)(1)585+199 (2)602+ 228 (3)885-698 (4)825-302(5)99999 +9999+999 +99+9 (6)121+119+120+118+123+122 (7)246+178+254+322 (8)471-284+129 (9)745+837-545 (10)785-227-373(11)457+(243+249)(12)871-(401-129)(13)455-(255-188)二、解决问题。
1.把两根长2米的木棍绑在一起,使其成为一根长木棍,中间重叠部分是6分米,这根长木棍有多长?2. 把两根同样长的鸡毛掸子绑在一起,使它们变成一根10分米长的棍子,中间重叠部分是10厘米,原来每根鸡毛掸子有多长?3. 从1楼走到4楼共要用30秒,如果每上一层楼的台阶数都相同,那么从1楼到6楼共要用多少秒?4.有一根木头长6分米,打算把每根锯成6段,每锯开一处,需要5分钟,全部锯完需要多少分钟?5.小虎在做一道减法题时,把减数十位上的9写成了6,减数个位上的0写成了2,最后得到的差是376,正确的结果应该是多少?6.小龙在做一道减法题时,把被减数十位上的9看成了6,减数个位上的6看成了9,最后得到的差是545,正确的差是多少?重叠问题(1)(1)把两根长8分米的木棍绑在一起,使其成为一根长木棍,中间重叠部分是15厘米,这根长木棍有多长?(2)把两根长15厘米的纸条贴在一起,使其成为一条长纸条,中间重叠部分是4厘米,这根长纸条有多长?(3)把两根长2米的木棍绑在一起,使其成为一根长木棍,中间重叠部分是6分米,这根长木棍有多长?(4)把两段一样长的纸条贴在一起,是它们变成一段54厘米的纸条,中间重叠部分是6厘米。
原来的纸条有多长?(5)把两段一样长的纸条贴在一起,是它们变成一段100厘米的纸条,中间重叠部分是1分米。
原来的纸条有多长?(6)把两根长的鸡毛掸子绑在一起,使它们变成一根12分米长的棍子,中间重叠部分是8厘米,原来每根鸡毛掸子有多长?(7)两块木板各长80厘米,钉成一块木板,中间重叠部分是12厘米,这块长木板有多长?(8)两块木板各长80厘米,钉成一块长150厘米的木板,中间重合部分是多少厘米?(9)两条长2分米的纸条,粘成一条长18厘米的长纸条,中间重合部分是多少厘米?(10)两根长2米的棍子,绑成一根长39分米的长棍子,中间重合部分是多少厘米?重叠问题(2)(1)同学们排队做操,每行每列的人数同样多。
1. 瞭解容斥原理二量重疊和三量重疊的內容;2. 掌握容斥原理的在組合計數等各個方面的應用.一、兩量重疊問題 在一些計數問題中,經常遇到有關集合元素個數的計算.求兩個集合並集的元素的個數,不能簡單地把兩個集合的元素個數相加,而要從兩個集合個數之和中減去重複計算的元素個數,即減去交集的元素個數,用式子可表示成:A B A B A B =+-(其中符號“”讀作“並”,相當於中文“和”或者“或”的意思;符號“”讀作“交”,相當於中文“且”的意思.)則稱這一公式為包含與排除原理,簡稱容斥原理.圖示如下:A 表示小圓部分,B 表示大圓部分,C 表示大圓與小圓的公共部分,記為:A B ,即陰影面積.圖示如下:A 表示小圓部分,B 表示大圓部分,C 表示大圓與小圓的公共部分,記為:A B ,即陰影面積.包含與排除原理告訴我們,要計算兩個集合A B 、的並集AB 的元素的個數,可分以下兩步進行:第一步:分別計算集合A B 、的元素個數,然後加起來,即先求A B +(意思是把A B 、的一切元素都“包含”進來,加在一起);第二步:從上面的和中減去交集的元素個數,即減去C AB =(意思是“排除”了重複計算的元素個數). 二、三量重疊問題A 類、B 類與C 類元素個數的總和A =類元素的個數B +類元素個數C +類元素個數-既是A 類又是B 類的元素個數-既是B 類又是C 類的元素個數-既是A 類又是C 類的元素個數+同時是A 類、B 類、C 類的元素個數.用符號表示為:A B C A B C A B B C A C A B C =++---+.圖示如下:教學目標知識要點7-7-3.幾何中的重疊問題1.先包含——A B +重疊部分A B 計算了2次,多加了1次;2.再排除——A B A B +-把多加了1次的重疊部分A B 減去.在解答有關包含排除問題時,我們常常利用圓圈圖(韋恩圖)來幫助分析思考.【例 1】 把長38釐米和53釐米的兩根鐵條焊接成一根鐵條.已知焊接部分長4釐米,焊接後這根鐵條有多長?【考點】幾何中的重疊問題 【難度】1星 【題型】解答【解析】 因為焊接部分為兩根鐵條的重合部分,所以,由包含排除法知,焊接後這根鐵條長3853487+-=(釐米).【答案】87釐米【巩固】 把長23釐米和37釐米的兩根鐵條焊接成一根鐵條.已知焊接部分長3釐米,焊接後這根鐵條有多長?【考點】幾何中的重疊問題 【難度】1星 【題型】解答【解析】 焊接部分為兩根鐵條的重合部分,由包含排除法知,焊接後這根鐵條長:2337357+-=(釐米).【答案】57釐米【例 2】 兩張長4釐米,寬2釐米的長方形紙擺放成如圖所示形狀.把它放在桌面上,覆蓋面積有多少平方釐米?【考點】幾何中的重疊問題 【難度】1星 【題型】解答例題精講圖中小圓表示A 的元素的個數,中圓表示B 的元素的個數,大圓表示C 的元素的個數.1.先包含:A B C ++ 重疊部分A B 、B C 、C A 重疊了2次,多加了1次. 2.再排除:A B C A B B C A C ++--- 重疊部分A B C 重疊了3次,但是在進行A B C ++- A B B C A C --計算時都被減掉了. 3.再包含:A B C A B B C A C A B C ++---+.图32厘米4厘米【解析】 兩個長方形如圖擺放時出現了重疊(見圖中的陰影部分),重疊部分恰好是邊長為2釐米的正方形,如果利用兩個42⨯的長方形面積之和來計算被覆蓋桌面的面積,那麼重疊部分在兩個長方形面積中各被計算了一次,而實際上這部分只需計算一次就可以了.所以,被覆蓋面積=長方形面積之和-重疊部分.於是,被覆蓋面積4222212=⨯⨯-⨯=(平方釐米).【答案】12釐米【巩固】 如圖3,一張長8釐米,寬6釐米,另一個正方形邊長為6釐米,它們中間重疊的部分是一個邊長為4釐米的正方形,求這個組合圖形的面積.【考點】幾何中的重疊問題 【難度】1星 【題型】解答图3【解析】 兩個圖形如圖擺放時出現了重疊(見圖中的陰影部分),重疊部分恰好是邊長為4釐米的正方形,如果利用長方形和正方形面積之和來計算被覆蓋桌面的面積,那麼重疊部分在長方形和正方形面積中各被計算了一次,而實際上這部分只需計算一次就可以了.所以,組合圖形的面積=長方形面積+正方形面積-重疊部分.於是,組合圖形的面積:86664468⨯+⨯-⨯=(平方釐米).【答案】68平方釐米【巩固】 一個長方形長12釐米,寬8釐米,另一個長方形長10釐米,寬6釐米,它們中間重疊的部分是一個邊長4釐米的正方形,求這個組合圖形的面積.【考點】幾何中的重疊問題 【難度】1星 【題型】解答【解析】 兩個長方形如圖擺放時出現了重疊(見圖中的陰影部分),重疊部分恰好是邊長為4釐米的正方形,如果利用兩個長方形面積之和來計算被覆蓋桌面的面積,那麼重疊部分在兩個長方形面積中各被計算了一次,而實際上這部分只需計算一次就可以了.所以,組合圖形的面積=長方形面積之和-重疊部分.於是,組合圖形的面積12810644140=⨯+⨯-⨯=(平方釐米).【答案】140平方釐米【例 3】三個面積均為50平方釐米的圓紙片放在桌面上(如圖),三個紙片共同重疊的面積是10平方釐米.三個紙片蓋住桌面的總面積是100釐米.問:圖中陰影部分面積之和是多少?【考點】幾何中的重疊問題【難度】2星【題型】解答C BA10【解析】將圖中的三個圓標上A、B、C.根據包含排除法,三個紙片蓋住桌面的總面積=(A圓面積B+圓面積C+圓面積-)(A與B重合部分面積A+與C重合部分面積B+與C重合部分面積+)三個紙片共同重疊的面積,得:100505050A=++-()(與B重合部分面積A+與C重合部分面積B+與C重合部分面積10+),得到A、B、C三個圓兩兩重合面積之和為:16010060-=平方釐米,而這個面積對應於圓上的那三個紙片共同重疊的面積的三倍與陰影部分面積的和,即:60103=⨯+陰影部分面積,則陰影部分面積為:603030-=(平方釐米).【答案】30平方釐米【巩固】如圖,已知甲、乙、丙3個圓的面積均為30,甲與乙、乙與丙、甲與丙重合部分的面積分別為6,8,5,而3個圓覆蓋的總面積為73.求陰影部分的面積.【考點】幾何中的重疊問題【難度】2星【題型】解答【解析】設甲圓組成集合A,乙圓組成集合B,丙圓組成集合C.A B C===30,A B=6,B C=8,A C=5,A B C=73,而A B C=A B C+--A B B C A C A B C--+.有73=30×3-6-8-5+A B C,即A B C=2,即甲、乙、丙三者的公共面積(⑧部分面積)為2.那麼只是甲與乙(④),乙與丙(⑥),甲與丙(⑤)的公共的面積依次為6-2=4,8-2=6,5-2=3,所以有陰影部分(①、②、③部分之和)的面積為73-4-6-3-2=58.【答案】58【例 4】如圖,三角形紙板、正方形紙板、圓形紙板的面積相等,都等於60平方釐米.陰影部分的面積總和是40平方釐米,3張板蓋住的總面積是100平方釐米,3張紙板重疊部分的面積是多少平方釐米?【考點】幾何中的重疊問題【難度】3星【題型】解答【解析】了三次.所以三張紙重疊部分的面積60310040220()(平方釐米).=⨯--÷=【答案】20平方釐米【巩固】如圖所示,A、B、C分別是面積為12、28、16的三張不同形狀的紙片,它們重疊在一起,露在外面的總面積為38.若A與B、B與C的公共部分的面積分別為8、7,A、B、C這三張紙片的公共部分為3.求A與C公共部分的面積是多少?【考點】幾何中的重疊問題【難度】3星【題型】解答【解析】設A與C公共部分的面積為x,由包含與排除原理可得:⑴先“包含”:把圖形A、B、C的面積相加:12281656++=,那麼每兩個圖形的公共部分的面積都重複計算了1次,因此要排除掉.⑵再“排除”:5687x---,這樣一來,三個圖形的公共部分被全部減掉,因此還要再補回.⑶再“包含”:56873x---+,這就是三張紙片覆蓋的面積.根據上面的分析得:5687338x=.x---+=,解得:6【答案】6。
重叠问题学生姓名授课日期教师姓名授课时长知识定位1、理解重叠问题各部分之间的关系,正确解答重叠现象中的相关数量。
2、经历活动过程,在猜想、验证、思考、交流等探究活动中发展学生的探究意识与探究能力;3、在探究生活中的重叠问题过程中,体验到数学与生活的联系,感悟到数学价值的。
知识梳理1、日常生活或数学问题中,在把一些数据按照某个标准分类时,常常出现其中的一部分数据同时属于两种或两种以上不同的类别,这样在计算总数时就会出现重复计算的情况,这类问题就叫做重叠问题,解答重叠问题常用方法是:先不考虑重叠的情况,把有重复包含的几个计数部分加起来,再从它们的和中排除重复部分元素的个数,使得计算的结果既无遗漏又不重复。
这个原理叫做包含与排除原理,也叫容斥原理。
容斥原理包含以下两条基本计算公式:①容斥原理一,如果被计数的对象,被分为A、B两大类,则:被计数对象的总个数=A类元素个数+B类元素个数—同时属于A类和B类的元素个数。
2、图形具有形象、直观的特点,可以帮助我们理解抽象概念,解决很多问题,一个英国的科学家韦恩也想到用画图的办法来表示一切事物的整体,所以,这种集合图也称为韦恩图。
例题精讲【试题来源】【题目】有四块各长80厘米的木板,钉成一块木板(如图),中间钉在一起重叠的部分是10厘米,钉成的木板长多少厘米?【试题来源】【题目】小玲用胶水将两张同样长的纸粘成了一张长为80厘米的长纸条,其中粘在一起的部分长10厘米,这两张纸条各长多少厘米?【试题来源】【题目】二(1)班同学人人参加课外活动,有20人参加英语班,有26人参加电脑班。
其中4人两个班都参加。
二(1)班一共有多少人?【试题来源】【题目】老师出了两道测试题,全班每个同学都至少答对了一道,答对第一道题的有30人,答对第二道题的有28人,两道都答对的有18人,那么全班同学总共有多少人?【试题来源】【题目】20个同学报名参加美术组和舞蹈组,其中有16人参加了美术组,12人参加了舞蹈组.问两个小组都参加的有多少个同学?【试题来源】【题目】春天来了,全班52人到北海公园划船,有27人划了手摇船,29人划了脚踏船,4名同学因身体不好没有划船而去游览了白塔。
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:AB ,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:教学目标知识要点7-7-3.几何中的重叠问题1.先包含——A B + 重叠部分AB 计算了2次,多加了1次;A B A B+-1A B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.【例 1】 把长38厘米和53厘米的两根铁条焊接成一根铁条.已知焊接部分长4厘米,焊接后这根铁条有多长?【巩固】 把长23厘米和37厘米的两根铁条焊接成一根铁条.已知焊接部分长3厘米,焊接后这根铁条有多长?【例 2】 两张长4厘米,宽2厘米的长方形纸摆放成如图所示形状.把它放在桌面上,覆盖面积有多少平方厘米?图32厘米4厘米【巩固】 如图3,一张长8厘米,宽6厘米,另一个正方形边长为6厘米,它们中间重叠的部分是一个边长为4厘米的正方形,求这个组合图形的面积.图348【巩固】 一个长方形长12厘米,宽8厘米,另一个长方形长10厘米,宽6厘米,它们中间重叠的部分是一个例题精讲图中小圆表示A 的元素的个数,中圆表示B 的元素的个数,C1.先包含:A B C ++ 重叠部分AB 、BC 、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 ++---A B C 3A B C ++-A B B C A C --A B C A B B C A C A B C++---+边长4厘米的正方形,求这个组合图形的面积.【例3】三个面积均为50平方厘米的圆纸片放在桌面上(如图),三个纸片共同重叠的面积是10平方厘米.三个纸片盖住桌面的总面积是100厘米.问:图中阴影部分面积之和是多少?C BA10【巩固】如图,已知甲、乙、丙3个圆的面积均为30,甲与乙、乙与丙、甲与丙重合部分的面积分别为6,8,5,而3个圆覆盖的总面积为73.求阴影部分的面积.【例4】如图,三角形纸板、正方形纸板、圆形纸板的面积相等,都等于60平方厘米.阴影部分的面积总和是40平方厘米,3张板盖住的总面积是100平方厘米,3张纸板重叠部分的面积是多少平方厘米?【巩固】如图所示,A、B、C分别是面积为12、28、16的三张不同形状的纸片,它们重叠在一起,露在外面的总面积为38.若A与B、B与C的公共部分的面积分别为8、7,A、B、C这三张纸片的公共部分为3.求A与C公共部分的面积是多少?。
几何中的重叠问题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 知识要点 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 ++---+.【例 1】 把长38厘米和53厘米的两根铁条焊接成一根铁条.已知焊接部分长4厘米,焊接后这根铁条有多长?【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答【解析】 因为焊接部分为两根铁条的重合部分,所以,由包含排除法知,焊接后这根铁条长3853487+-=(厘米).【答案】87厘米【巩固】 把长23厘米和37厘米的两根铁条焊接成一根铁条.已知焊接部分长3厘米,焊接后这根铁条有多长?【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答【解析】 焊接部分为两根铁条的重合部分,由包含排除法知,焊接后这根铁条长:2337357+-=(厘米).【答案】57厘米【例 2】 两张长4厘米,宽2厘米的长方形纸摆放成如图所示形状.把它放在桌面上,覆盖面积有多少平方厘米?【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答图32厘米4厘米【解析】 两个长方形如图摆放时出现了重叠(见图中的阴影部分),重叠部分恰好是边长为2厘米的正方形,如果利用两个42⨯的长方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积,那么重叠部分在两个长方形面积中各被计算了一次,而实际上这部分只需计算一次就可以了.所以,被覆盖面积=长方形面积之和-重叠部分.于是,被覆盖面积4222212=⨯⨯-⨯=(平方厘米).【答案】12厘米【巩固】 如图3,一张长8厘米,宽6厘米,另一个正方形边长为6厘米,它们中间重叠的部分是一个边长为4厘米的正方形,求这个组合图形的面积.【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答图3 【解析】 两个图形如图摆放时出现了重叠(见图中的阴影部分),重叠部分恰好是边长为4厘米的正方形,如果利用长方形和正方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积,那么重叠部分在长方形和正方形面积中各被计算了一次,而实际上这部分只需计算一次就可以了.所以,组合图形的面积=长方形面积+正方形面积-重叠部分.于是,组合图形的面积:86664468⨯+⨯-⨯=(平方厘米).【答案】68平方厘米【巩固】 一个长方形长12厘米,宽8厘米,另一个长方形长10厘米,宽6厘米,它们中间重叠的部分是一个边长4厘米的正方形,求这个组合图形的面积.【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答例题精讲12【解析】 两个长方形如图摆放时出现了重叠(见图中的阴影部分),重叠部分恰好是边长为4厘米的正方形,如果利用两个长方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积,那么重叠部分在两个长方形面积中各被计算了一次,而实际上这部分只需计算一次就可以了.所以,组合图形的面积=长方形面积之和-重叠部分.于是,组合图形的面积12810644140=⨯+⨯-⨯=(平方厘米).【答案】140平方厘米【例 3】 三个面积均为50平方厘米的圆纸片放在桌面上(如图),三个纸片共同重叠的面积是10平方厘米.三个纸片盖住桌面的总面积是100厘米.问:图中阴影部分面积之和是多少?【考点】几何中的重叠问题 【难度】2星 【题型】解答CBA10 【解析】 将图中的三个圆标上A 、B 、C .根据包含排除法,三个纸片盖住桌面的总面积=(A 圆面积B +圆面积C +圆面积-)(A 与B 重合部分面积A +与C 重合部分面积B +与C 重合部分面积+)三个纸片共同重叠的面积,得:100505050A =++-()(与B 重合部分面积A +与C 重合部分面积B +与C 重合部分面积10+),得到A 、B 、C 三个圆两两重合面积之和为:16010060-=平方厘米,而这个面积对应于圆上的那三个纸片共同重叠的面积的三倍与阴影部分面积的和,即:60103=⨯+阴影部分面积,则阴影部分面积为:603030-=(平方厘米).【答案】30平方厘米【巩固】 如图,已知甲、乙、丙3个圆的面积均为30,甲与乙、乙与丙、甲与丙重合部分的面积分别为6,8,5,而3个圆覆盖的总面积为73.求阴影部分的面积.【考点】几何中的重叠问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 设甲圆组成集合A ,乙圆组成集合B ,丙圆组成集合C . A B C ===30,A B =6,B C =8,A C =5,A B C =73,而A B C =A B C +--A B B C A C A B C --+.有73=30×3-6-8-5+AB C ,即A B C =2,即甲、乙、丙三者的公共面积(⑧部分面积)为2.那么只是甲与乙(④),乙与丙(⑥),甲与丙(⑤)的公共的面积依次为6-2=4,8-2=6,5-2=3,所以有阴影部分(①、②、③部分之和)的面积为73-4-6-3-2=58.【答案】58【例 4】 如图,三角形纸板、正方形纸板、圆形纸板的面积相等,都等于60平方厘米.阴影部分的面积总和是40平方厘米,3张板盖住的总面积是100平方厘米,3张纸板重叠部分的面积是多少平方厘米?【考点】几何中的重叠问题 【难度】3星【题型】解答【解析】 阴部分的面积60310040220=⨯--÷=()(平方厘米).【答案】20平方厘米【巩固】如图所示,A、B、C分别是面积为12、28、16的三张不同形状的纸片,它们重叠在一起,露在外面的总面积为38.若A与B、B与C的公共部分的面积分别为8、7,A、B、C这三张纸片的公共部分为3.求A与C公共部分的面积是多少?【考点】几何中的重叠问题【难度】3星【题型】解答【解析】设A与C公共部分的面积为x,由包含与排除原理可得:⑴先“包含”:把图形A、B、C的面积相加:12281656++=,那么每两个图形的公共部分的面积都重复计算了1次,因此要排除掉.⑵再“排除”:5687x---,这样一来,三个图形的公共部分被全部减掉,因此还要再补回.⑶再“包含”:56873---+,这就是三张纸片覆盖的面积.x根据上面的分析得:5687338x=.x---+=,解得:6【答案】6。
数学竞赛小学奥数几何中的重叠问题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:AB ,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AB 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:7-7-3.几何中的重叠问题教学目标知识要点1.先包含——A B + 重叠部分AB 计算了2次,多加了1次;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.【例 1】 把长38厘米和53厘米的两根铁条焊接成一根铁条.已知焊接部分长4厘米,焊接后这根铁条有多长? 【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答【解析】 因为焊接部分为两根铁条的重合部分,所以,由包含排除法知,焊接后这根铁条长3853487+-=(厘米).【答案】87厘米【巩固】 把长23厘米和37厘米的两根铁条焊接成一根铁条.已知焊接部分长3厘米,焊接后这根铁条有多长? 【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答【解析】 焊接部分为两根铁条的重合部分,由包含排除法知,焊接后这根铁条长:2337357+-=(厘米). 【答案】57厘米【例 2】 两张长4厘米,宽2厘米的长方形纸摆放成如图所示形状.把它放在桌面上,覆盖面积有多少平方厘米? 【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答【解析】 两个长方形如图摆放时出现了重叠(见图中的阴影部分),重叠部分恰好是边长为2厘米的正方形,如果利用两个42⨯的长方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积,那么重叠部分在两个长方形面积中各被计算了一次,而实际上这部分只需计算一次就可以了.所以,被覆盖面积=长方形面积之和-重叠部分.于是,被覆盖面积4222212=⨯⨯-⨯=(平方厘米).【答案】12厘米 图32厘米4厘米例题精讲图中小圆表示A 的元素的个数,中圆表示B 的元素的个数,大圆1.先包含:A B C ++ 重叠部分AB 、BC 、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 ++---【巩固】 如图3,一张长8厘米,宽6厘米,另一个正方形边长为6厘米,它们中间重叠的部分是一个边长为4厘米的正方形,求这个组合图形的面积. 【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答【解析】 两个图形如图摆放时出现了重叠(见图中的阴影部分),重叠部分恰好是边长为4厘米的正方形,如果利用长方形和正方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积,那么重叠部分在长方形和正方形面积中各被计算了一次,而实际上这部分只需计算一次就可以了.所以,组合图形的面积=长方形面积+正方形面积-重叠部分.于是,组合图形的面积:86664468⨯+⨯-⨯=(平方厘米).【答案】68平方厘米【巩固】 一个长方形长12厘米,宽8厘米,另一个长方形长10厘米,宽6厘米,它们中间重叠的部分是一个边长4厘米的正方形,求这个组合图形的面积. 【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答【解析】 两个长方形如图摆放时出现了重叠(见图中的阴影部分),重叠部分恰好是边长为4厘米的正方形,如果利用两个长方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积,那么重叠部分在两个长方形面积中各被计算了一次,而实际上这部分只需计算一次就可以了.所以,组合图形的面积=长方形面积之和-重叠部分.于是,组合图形的面积12810644140=⨯+⨯-⨯=(平方厘米).【答案】140平方厘米【例 3】 三个面积均为50平方厘米的圆纸片放在桌面上(如图),三个纸片共同重叠的面积是10平方厘米.三个纸片盖住桌面的总面积是100厘米.问:图中阴影部分面积之和是多少? 【考点】几何中的重叠问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 将图中的三个圆标上A 、B 、C .根据包含排除法,三个纸片盖住桌面的总面积=(A 圆面积B+圆面积C +圆面积-)(A 与B 重合部分面积A +与C 重合部分面积B +与C 重合部分面积+)三个纸片共同重叠的面积,得:100505050A =++-()(与B 重合部分面积A +与C 重合部分面积B +与C 重合部分面积10+),得到A 、B 、C 三个圆两两重合面积之和为:16010060-=平方厘米,而这个面积对应于圆上的那三个纸片共同重叠的面积的三倍与阴影部分面积的和,即:60103=⨯+阴影部分面积,则阴影部分面积为:603030-=(平方厘米).【答案】30平方厘米 图3468106412CBA10【巩固】 如图,已知甲、乙、丙3个圆的面积均为30,甲与乙、乙与丙、甲与丙重合部分的面积分别为6,8,5,而3个圆覆盖的总面积为73.求阴影部分的面积. 【考点】几何中的重叠问题 【难度】2星 【题型】解答 【解析】 设甲圆组成集合A ,乙圆组成集合B ,丙圆组成集合C .=30,=6,=8,=5,=73,而=.有73=30×3-6-8-5+,即=2,即甲、乙、丙三者的公共面积(⑧部分面积)为2.那么只是甲与乙(⑧),乙与丙(⑧),甲与丙(⑧)的公共的面积依次为6-2=4,8-2=6,5-2=3,所以有阴影部分(⑧、⑧、⑧部分之和)的面积为73-4-6-3-2=58.【答案】58【例 4】 如图,三角形纸板、正方形纸板、圆形纸板的面积相等,都等于60平方厘米.阴影部分的面积总和是40平方厘米,3张板盖住的总面积是100平方厘米,3张纸板重叠部分的面积是多少平方厘米? 【考点】几何中的重叠问题 【难度】3星 【题型】解答【解析】 阴叠部分的面积60310040220=⨯--÷=()(平方厘米).【答案】20平方厘米【巩固】 如图所示,A 、B 、C 分别是面积为12、28、16的三张不同形状的纸片,它们重叠在一起,露在外面的总面积为38.若A 与B 、B 与C 的公共部分的面积分别为8、7,A 、B 、C 这三张纸片的公共部分为3.求A 与C 公共部分的面积是多少? 【考点】几何中的重叠问题 【难度】3星 【题型】解答【解析】 设A 与C 公共部分的面积为x ,由包含与排除原理可得:⑧ 先“包含”:把图形A 、B 、C 的面积相加:12281656++=,那么每两个图形的公共部分的面积都重复计算了1次,因此要排除掉.⑧ 再“排除”:5687x ---,这样一来,三个图形的公共部分被全部减掉,因此还要再补回. ⑧ 再“包含”:56873x ---+,这就是三张纸片覆盖的面积. 根据上面的分析得:5687338x ---+=,解得:6x =.【答案】6A B C ==AB BC A C A B C AB C A B C +--A B B C A C A B C --+AB C A B C。
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7-7-1.容斥原理之重叠问题(一)1.先包含——A B +重叠部分A B I 计算了2次,多加了1次;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.两量重叠问题【例 1】 小明喜欢:踢足球、上网、游泳、音乐、语文、数学;小英喜欢:数学、英语、音乐、陶艺、跳绳。
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:
教学目标
知识要点
7-7-3.几何中的重叠问题 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 ++---+.
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.
【例 1】 把长38厘米和53厘米的两根铁条焊接成一根铁条.已知焊接部分长4厘米,焊接后这根铁
条有多长?
【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答
【解析】 因为焊接部分为两根铁条的重合部分,所以,由包含排除法知,焊接后这根铁条长
3853487
+-=(厘米). 【答案】87厘米
【巩固】 把长23厘米和37厘米的两根铁条焊接成一根铁条.已知焊接部分长3厘米,焊接后这根铁
条有多长?
【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答
【解析】 焊接部分为两根铁条的重合部分,由包含排除法知,焊接后这根铁条长:2337357+-=(厘
米).
【答案】57厘米
【例 2】 两张长4厘米,宽2厘米的长方形纸摆放成如图所示形状.把它放在桌面上,覆盖面积有多
少平方厘米?
【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答
图32厘米4
厘
米
【解析】 两个长方形如图摆放时出现了重叠(见图中的阴影部分),重叠部分恰好是边长为2厘米的正方
形,如果利用两个42⨯的长方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积,那么重叠部分在两个长方形面积中各被计算了一次,而实际上这部分只需计算一次就可以了.所以,被覆盖面积=长方形面积之和-重叠部分.于是,被覆盖面积4222212=⨯⨯-⨯=(平方厘米).
【答案】12厘米
【巩固】 如图3,一张长8厘米,宽6厘米,另一个正方形边长为6厘米,它们中间重叠的部分是一个
边长为4厘米的正方形,求这个组合图形的面积.
【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答
图3
【解析】 两个图形如图摆放时出现了重叠(见图中的阴影部分),重叠部分恰好是边长为4厘米的正方形,如果利用长方形和正方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积,那么重叠部分在长方形和正方形面积中各被计算了一次,而实际上这部分只需计算一次就可以了.所以,组合图形的面积=长方形面积+正方形面积-重叠部分.于是,组合图形的面积:86664468⨯+⨯-⨯=(平方厘米).
【答案】68平方厘米
例题精讲
【巩固】 一个长方形长12厘米,宽8厘米,另一个长方形长10厘米,宽6厘米,它们中
间重叠的部分是一个边长4厘米的正方形,求这个组合图形的面积.
【考点】几何中的重叠问题 【难度】1星 【题型】解答
【解析】 两个长方形如图摆放时出现了重叠(见图中的阴影部分),重叠部分恰好是边长为4厘米的正方
形,如果利用两个长方形面积之和来计算被覆盖桌面的面积,那么重叠部分在两个长方形面积中各被计算了一次,而实际上这部分只需计算一次就可以了.所以,组合图形的面积=长方形面积之和-重叠部分.于是,组合图形的面积12810644140=⨯+⨯-⨯=(平方厘米).
【答案】140平方厘米
【例 3】 三个面积均为50平方厘米的圆纸片放在桌面上(如图),三个纸片共同重叠的面
积是10平方厘米.三个纸片盖住桌面的总面积是100厘米.问:图中阴影部分面积之和是多少?
【考点】几何中的重叠问题 【难度】2星 【题型】解答
C
B
A
10
【解析】 将图中的三个圆标上A 、B 、C .根据包含排除法,三个纸片盖住桌面的总面积=(A 圆面积
B +圆面积
C +圆面积-)
(A 与B 重合部分面积A +与C 重合部分面积B +与C 重合部分面积+)三个纸片共同重叠的面积,得:100505050A =++-()(与B 重合部分面积A +与C 重合部分面积B +与C 重合部分面积10+),得到A 、B 、C 三个圆两两重合面积之和为:16010060-=平方厘米,而这个面积对应于圆上的那三个纸片共同重叠的面积的三倍与阴影部分面积的和,即:60103=⨯+阴影部分面积,则阴影部分面积为:603030-=(平方厘米).
【答案】30平方厘米
【巩固】 如图,已知甲、乙、丙3个圆的面积均为30,甲与乙、乙与丙、甲与丙重合部分的面积分别
为6,8,5,而3个圆覆盖的总面积为73.求阴影部分的面积.
【考点】几何中的重叠问题 【难度】2星 【题型】解答
【解析】 设甲圆组成集合A ,乙圆组成集合B ,丙圆组成集合C .
A B C ===30,A B =6,B C =8,A C =5,A B C =73, 而A
B C =A B C +--A B B C A C A B C --+. 有73=30×3-6-8-5+A B C ,即A B C =2,即甲、乙、丙三者的公共面积(⑧部分面积)为2.那么只是甲与乙(④),乙与丙(⑥),甲与丙(⑤)的公共的面积依次为6-2=4,8-2=6,5-2=3,所以有阴影部分(①、②、③部分之和)的面积为73-4-6-3-2=58.
【答案】58
【例 4】 如图,三角形纸板、正方形纸板、圆形纸板的面积相等,都等于60平方厘米.阴影部分的
面积总和是40平方厘米,3张板盖住的总面积是100平方厘米,3张纸板重叠部分的面积
是多少平方厘米?
【考点】几何中的重叠问题【难度】3星【题型】解答
【解析】阴影部分是有两块重叠的部分,被计算两次,而三张纸重叠部分是被计算了三次.所以三张纸重叠部分的面积60310040220
()(平方厘米).
=⨯--÷=
【答案】20平方厘米
【巩固】如图所示,A、B、C分别是面积为12、28、16的三张不同形状的纸片,它们重叠在一起,露在外面的总面积为38.若A与B、B与C的公共部分的面积分别为8、7,A、B、C这
三张纸片的公共部分为3.求A与C公共部分的面积是多少?
【考点】几何中的重叠问题【难度】3星【题型】解答
【解析】设A与C公共部分的面积为x,由包含与排除原理可得:
⑴先“包含”:把图形A、B、C的面积相加:12281656
++=,那么每两个图形的公共部分的面积都重复计算了1次,因此要排除掉.
⑵再“排除”:5687x
---,这样一来,三个图形的公共部分被全部减掉,因此还要再补回.
⑶再“包含”:56873
---+,这就是三张纸片覆盖的面积.
x
根据上面的分析得:5687338
x=.
---+=,解得:6
x
【答案】6。