一、容斥问题
容斥问题即包含与排斥问题,它是一种计数问题。在计数时,几个计数部分有重复包含时,为了不重复计数,应从他们的和中排除重复部分,采用这种计数方法的题型称为容斥问题。
二、题目特点
题目中给出多个概念,概念之间存在交叉关系。
三、常考题型
1、二者容斥问题
公式:覆盖面积=AB-A与B的交集
例1:大学四年级某班有50名同学,其中奥运会志愿者10人,全运会志愿者17人,30人两种志愿者都不是,则班内是全运会志愿者且奥运会志愿者的同学是多少?
A.6B.7C.8D.9
解析:两个概念分别的奥运会志愿者和全运会志愿者,设班内是全运会志愿者且奥运会志愿者的同学有X人,则有1017-X30=50,所以X=7,即班内是全运会志愿者且奥运会志愿者的同学有7人。
2.三者容斥问题
公式:覆盖面积=ABC-两者交-2×三者交
例2:某调查公司对甲、乙、丙三部电影的收看情况向125人进行调查,有89人看过甲片,有47人看过乙片,有63人看过丙片,其中有24人三部电影都看过,20人一部也没有看过,则只看过其中两部电影的人数是多少人?
A、69B、65C、57D、46
解析:三个概念分别是甲片、乙片、丙片,假设只看过其中两部电影的人数有X人,则894763-X-2×2420=125.所以X=46.即只看过其中两部电影的人数有46人。
3.容斥极值问题
容斥极值最常考的就是容斥交集的最小值,我们可以套用公式解决。
①(A∩B)=AB-I(I表示全集)
②(A∩B∩C)=ABC-2I
③(A∩B∩C∩D)=ABCD-3I
例3:小明、小刚、小红、小英四人一起参加一次英语考试,已知考试共有100道题,且小明做对了79题,小刚做对了88题,小红做对了91题,小英作对了89.
问题:
①小明和小刚都最对的题目至少有几题?
②小明、小刚、小红都最对的题目至少有几题?
③小明、小刚、小红、小英四人最对的题目至少有几题?
解析:
①小明和小刚都最对的题目至少有7988-100=67人
②小明、小刚、小红都最对的题目至少有798891-2×100=58人
③小明、小刚、小红、小英四人最对的题目至少有79889189-3×100=47人。
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