在數量關(guān)系題型中,常考的有兩種題型,分別是二集合容斥原理和三集合容斥原理。解決容斥原理常用的方法有公式法和畫(huà)圖法,其中公式法解決容斥原理是非常快速的解題方法,只要學(xué)會(huì )公式,理解并能夠熟練應用公式,那么容斥原理是考場(chǎng)中比較容易拿分的一種題型。
兩集合容斥原理公式為:滿(mǎn)足條件1的個(gè)數+滿(mǎn)足條件2的個(gè)數-兩者都滿(mǎn)足的個(gè)數=總個(gè)數-兩者都不滿(mǎn)足的個(gè)數;
三集合容斥原理分成標準型和非標準型兩種。
三集合標準型容斥原理公式為:滿(mǎn)足條件1的個(gè)數+滿(mǎn)足條件2的個(gè)數+滿(mǎn)足條件3的個(gè)數-滿(mǎn)足兩個(gè)條件的個(gè)數+三者都滿(mǎn)足的個(gè)數=總個(gè)數-三者都不滿(mǎn)足的個(gè)數。
三集合非標準型容斥原理公式為:滿(mǎn)足條件1的個(gè)數+滿(mǎn)足條件2的個(gè)數+滿(mǎn)足條件3的個(gè)數-“只”滿(mǎn)足兩個(gè)條件的個(gè)數-2×三者都滿(mǎn)足的個(gè)數=總個(gè)數-三者都不滿(mǎn)足的個(gè)數。
【例1】學(xué)校有300個(gè)學(xué)生選擇參加地理興趣小組,生物興趣小組或者兩個(gè)小組同時(shí)參加。如果80%學(xué)生參加地理興趣小組,50%學(xué)生參加生物興趣小組。問(wèn)同時(shí)參加地理和生物興趣小組的學(xué)生人數是多少?
A.240
B.150
C.90
D.60
答案:C
【解析】第一步,本題考查容斥問(wèn)題,屬于二集合容斥類(lèi),用公式法解題。
第二步,共兩個(gè)興趣小組,其中80%的學(xué)生參加地理興趣小組、50%的學(xué)生參加生物興趣小組,根據兩集合容斥原理公式:滿(mǎn)足條件1的個(gè)數+滿(mǎn)足條件2的個(gè)數-兩者都滿(mǎn)足的個(gè)數=總個(gè)數-兩者都不滿(mǎn)足的個(gè)數,設同時(shí)參加兩個(gè)興趣小組的學(xué)生占比為x,則有80%+50%-x=100%-0,解得x=30%,那么同時(shí)參加兩個(gè)興趣小組的共有300×30%=90(人)。因此,選擇C選項。
【例2】學(xué)某單位共有240名員工,其中訂閱A期刊的有125人,訂閱B期刊的有126人,訂閱C期刊的有135人,訂閱A、B期刊的有57人,訂閱A、C期刊的有73人,訂閱3種期刊的有31人,此外,還有17人沒(méi)有訂閱這三種期刊中的任何一種。問(wèn)訂閱B、C期刊的有多少人?
A.57
B.64
C.69
D.78
答案:B
【解析】第一步,本題考查容斥原理。
第二步,題目中滿(mǎn)足兩個(gè)條件的集合人數是分別給出的,應用三集合標準型容斥原理公式解題。設訂閱B、C期刊的有x人,可列方程:125+126+135-57-73-x+31=240-17,解得x=64(也可利用尾數法求得尾數為4)。因此,選擇B選項。
【例3】某班參加學(xué)科競賽人數40人,其中參加數學(xué)競賽的有22人,參加物理競賽的有27人,參加化學(xué)競賽的有25人,只參加兩科競賽的有24人,參加三科競賽的有多少人?
A.2
B.3
C.5
D.7
答案:C
【解析】第一步,本題考查容斥問(wèn)題,屬于三集合容斥類(lèi),用公式法解題。
第二步,設參加三科競賽的有x人,根據三集合非標準型容斥原理公式可列方程:40-0=22+27+25-24-2x,解得x=5。因此,選擇C選項。
