一、知識(shí)要點(diǎn)
在計(jì)數(shù)時(shí),為了使重疊部分不被重復(fù)計(jì)算,人們研究出一種新的計(jì)數(shù)方法,這種方法的基本思想是:先不考慮重疊的情況,把包含于某內(nèi)容中的所有對(duì)象的數(shù)目先計(jì)算出來,然后再把計(jì)數(shù)時(shí)重復(fù)計(jì)算的數(shù)目排斥出去,使得計(jì)算的結(jié)果既無遺漏又無重復(fù),這種計(jì)數(shù)的方法稱為容斥原理。它的基本形式有兩種:
(1)兩個(gè)集合的容斥關(guān)系:記A、B是兩個(gè)集合,屬于集合A的東西有A 個(gè),屬于集合B的東西有B個(gè),既屬于集合A又屬于集合B的東西記為 A∩B;屬于集合A或?qū)儆诩螧的東西記為A∪B ,則有:A∪B = A+B - A∩B。
(2)三集合的容斥關(guān)系:如果被計(jì)數(shù)的事物有A、B、C三類,那么,A類和B類和C類元素個(gè)數(shù)總和= A類元素個(gè)數(shù)+ B類元素個(gè)數(shù)+C類元素個(gè)數(shù)—既是A類又是B類的元素個(gè)數(shù)—既是A類又是C類的元素個(gè)數(shù)—既是B類又是C類的元素個(gè)數(shù)+既是A類又是B類而且是C類的元素個(gè)數(shù)。用符號(hào)來表示為:A∪B∪C = A+B+C - A∩B - B∩C - C∩A + A∩B∩C
二、解題方法
(1)公式法:當(dāng)題目中的條件完全符合以下兩個(gè)公式時(shí),用公式直接代入求解。
兩個(gè)集合:A∪B = A+B - A∩B=總個(gè)數(shù) ------兩者都不滿足的個(gè)數(shù)
三個(gè)集合:A∪B∪C = A+B+C - A∩B - B∩C - C∩A + A∩B∩C=總個(gè)數(shù)------三者都不滿足的個(gè)數(shù)
(2)畫圖法:條件或者所求不完全能用上述兩個(gè)公式表示時(shí),利用文氏圖來解決。畫圖法核心步驟:
?、佼嬋D; ②填數(shù)字(先填最外一層,再填最內(nèi)一層,然后填中間層); ③做計(jì)算。
(3)三集合整體重復(fù)型核心公式:
假如滿足三個(gè)條件的元素?cái)?shù)量分別為A、B、C,總量為M,滿足兩個(gè)條件的總和為x,滿足三個(gè)條件的個(gè)數(shù)為y,三者都不滿足的條件為p,則有:A∪B∪C= A+B+C-x-2y=M-p。
三、例題解析:
例1、現(xiàn)有50名學(xué)生都做物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn),如果物理實(shí)驗(yàn)做正確的有40人,化學(xué)實(shí)驗(yàn)做正確的有31人,兩種實(shí)驗(yàn)都做錯(cuò)的有4人,則兩種實(shí)驗(yàn)都做對(duì)的有多少人【2006年國家公務(wù)員一類考試行測第42題】
A.27人 B.25人 C.19人 D.10人
【答案】B
【解析】設(shè)兩種實(shí)驗(yàn)都做對(duì)的有x人,根據(jù)核心公式:40+31-x=50-4,解得x=25
例2、某單位有60名運(yùn)動(dòng)員參加運(yùn)動(dòng)會(huì)開幕式,他們著裝白色或黑色上衣,黑色或藍(lán)色褲子。其中有12人穿白上衣藍(lán)褲子,有34人穿黑褲子,29人穿黑上衣,那么穿黑上衣黑褲子的有多少人? 【2008年廣東省公務(wù)員考試行測題】
A.12 B14 C15 D.19
【答案】C
【解析】根據(jù)核心公式:34+29-x=60-12,解得x=15
例3、某專業(yè)有學(xué)生50人,現(xiàn)開設(shè)甲、乙、丙三門選修課。有40人選修甲課程,36人選修乙課程,30人選修丙課程,兼選甲、乙兩門課的有28人,兼選甲、丙兩門課的有26人,兼選乙、丙兩門課程的有24人,甲、乙、丙三門課程均選的有20人,問三門課均未選的有多少人?【2009年浙江省公務(wù)員考試題】
A.1人 B.2人 C.3人 D.4人
【答案】B
【解析】根據(jù)核心公式:40+36+30-28-26-24+20=50-x,解得x=2
例4、如圖所示,X、Y、Z分別是面積為64、180、160的三個(gè)不同形狀的紙片,覆蓋住桌面的總面積是290,其中X與Y、Y與Z、Z與X重疊部分的面積依次是24、70、36,那么陰影部分的面積是:
A.15 B.16 C.14 D.18
【答案】B
【解析】根據(jù)核心公式:64+180+160-24-70-36+x=290,解得x=16
復(fù)雜容斥原理問題、條件或者所求不完全能用上述兩個(gè)公式表示時(shí),利用文氏圖來解決。 畫圖法核心步驟: 一、畫圈圖; 二、填數(shù)字(先填最外一層,再填最內(nèi)一層,然后填中間層); 三、做計(jì)算 。
例5、某工作組有12名外國人,其中6人會(huì)說英語,5人會(huì)說法語,5人會(huì)說西班牙語;有3人既會(huì)說英語又會(huì)說法語,有2人既會(huì)說法語又會(huì)說西班牙語,有2人既會(huì)說西班牙語又會(huì)說英語;有1人這三種語言都會(huì)說。則只會(huì)說一種語言的人比一種語言都不會(huì)說的人多多少人【2006年國家公務(wù)員考試二類行測第43題】
A. 1人 B.2人 C.3人 D.5人
【答案】C
【解析】題目中所求條件不能用公式來表示時(shí),用文氏圖法。其步驟如下:
(1)畫圖,標(biāo)數(shù)字,先填最外層,再填最內(nèi)層,通過簡單的四則運(yùn)算,最后填中間
(2)只會(huì)說一種語言的人為2+2+1=5,一種語言也不會(huì)說的人有:12-(2+2+1+2+1+1+1)=2,因此,只有說一種語言的比一種語言都不會(huì)說的人多5-2=3人。
例6、某高校對(duì)一些學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查。在接受調(diào)查的學(xué)生中,準(zhǔn)備參加注冊會(huì)計(jì)師考試的有63人,準(zhǔn)備參加英語六級(jí)考試的有89人,準(zhǔn)備參加計(jì)算機(jī)考試的有47人,三種考試都準(zhǔn)備參加的有24人,準(zhǔn)備選擇兩種考試都參加的有46人,不參加其中任何一種考試的都15人。問接受調(diào)查的學(xué)生共有多少人?( )【2010年國家公務(wù)員考試行測第47題】
A.120 B.144 C.177 D.192
【答案】A
【解析】設(shè)接受調(diào)查的學(xué)生有x人,根據(jù)三集合整體重復(fù)型核心公式有:63+89+47-46-2×24=x-15,解得x=120。