小学奥数计数之容斥原理练习题

小学奥数计数之容斥原理练习题
小学奥数计数之容斥原理练习题

小学奥数计数之容斥原理练习题

1.一个班有45个小学生,统计借课外书的情况是:全班学生都借有语文或数学课外书.借语文课外书的有39人,借数学课外书的有32人.语文、数学两种课外书都借的有人.

3.在1~100的自然数中,是5的倍数或是7的倍数的数有个.

4.某区100个外语教师懂英语或俄语,其中懂英语的75人,既懂英语又懂俄语的20人,那么懂俄语的教师为人.

5.六一班有学生46人,其中会骑自行车的17人,会游泳的14人,既会骑车又会游泳的4人,问两样都不会的有人.

6.在1至10000中不能被5或7整除的数共有个.

7.在1至10000之间既不是完全平方数,也不是完全立方数的整数有个.

8.某班共有30名男生,其中20人参加足球队,12人参加蓝球队,10人参加排球队.已知没一个人同时参加3个队,且每人至少参加一个队,有6人既参加足球队又参加蓝球队,有2人既参加蓝球队又参加排球队,那么既参加足球队又参加排球队的有人.

9.分母是1001的最简真分数有个.

10.在100个学生中,音乐爱好者有56人,体育爱好者有75人,那么既爱好音乐,又爱好体育的人最少有人,最多有人.

【篇二】

知识要点:排队问题:从前面数,从后面数,丽丽都排第6,这个排共有几个人?这里丽丽被重复数了两次,有时我们也把这类问题叫重叠问题。

[例1]洗好的8块手帕夹在绳子上晾干,同一个夹子夹住相邻的

两块手帕的两边,这样一共要多少个夹子?

分析:两块手帕有一边重叠,用3个夹子。三块手帕有两边重叠,用4个夹子,我们发现夹子数总比手帕数多1,所以8块手帕就要用9

个夹子。

[例2]把图画每两张重叠在一起钉在墙上,现在有5张画要多少

个图钉呢?

分析:每排两张画要6个图钉,每排三张画要8个图钉,每排四

张画要10个图钉。能够看出,图画每增加一张,图钉就要增加2颗,

那么5张画要12个图钉。

1.有两块木板,一块长72厘米,另一块长56厘米,如果把两块

木板重叠后钉成一块木板,重叠部分是20厘米。求钉成后的木板长多

少厘米?

2.三年级同学参加科技和美术两个课外兴趣小组,参加科技组

的有36人,参加美术组的有28人,两个小组都参加的有8人,三年

级一共有多少人参加课外兴趣小组?

3.三年级同学有56人参加科技和美术两个课外兴趣小组,其中

参加科技组的有36人,参加美术组的有28人,两个小组都参加的有

多少人?

4.二年级有40名同学参加跳绳和拍球两项比赛,有12人没有

获奖,其中拍球获奖的有18人,拍球和跳绳两项比赛都获奖的有10人,跳绳比赛获奖的有多少人?

5.有101个同学带着水壶和水果去春游,其中带水壶的有78人,带水果的有71人,只带水壶和只带水果的各有多少人?

6.有两块一样长的木板,钉在一起,如果每块木板长25厘米,

中间钉在一起的长5厘米,现在长木板有多长?

7.小明把动物卡片摆成一排,熊猫的卡片从前数第9张,从后

数第7张,这排动物卡片共有多少张?

8.幼儿园小朋友排成一排做游戏,小可左边有6个人,右边有9个人,这个排共有多少人?

9.民兵实行训练,每横排人数一样多,每竖行人数也一样多,

李军站的位置从前面数是第4人,从后面数是第6人,从左面数是第3人,从右面数是第2人,一共有多少人参加训练?

10.有一个正方形花坛,在它的四周放花盆,要求每边上都放9

盆花,并且每个顶点都有1盆花,这个花坛四周共摆放多少盆花?

11.三二班同学排队,每横排人数一样多,每竖行人数也一样多,王红和郝文在同一竖行上,

12.王红从前面数是第6人,郝文排在最后,和王红间隔3个人,王红和黄克在同一横排上,王红从左数是第2个人,黄克从右数是第1人,他们间隔5人。三二班同学一共有多少人?

【篇三】

1.47名学生参加了数学和语文考试,其中语文得100分的12人,数学得100分的17人,两门都没得100分的有26人。问:两门都得100分的有多少人?

2.全班有46名同学,仅会打乒乓球的有18人,会打乒乓球又会

打羽毛球的有7人,不会打乒乓球又不会打羽毛球的有6人。问:仅

会打羽毛球的有多少人?

3.电视台向100人调查昨天收看电视情况,有62人看过2频道,34人看过8频道,11人两个频道都看过。问:两个频道都没看过的有

多少人?

4.一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?

5.六一儿童节那天,全班45人到颐和园去玩,有33人划了船,20人爬了山,5名同学因身体不好,他们既没划船也没爬山,他们游

览了长廊。问:既划了船也爬了山的同学有多少?

6.全班50人,不会骑自行车的有23人,不会滑旱冰的有35人,两样都会的有4人。求两样都不会的人数。

7.五一小学举行小学生画展,其中18幅不是六年级的,20幅不

是五年级的。现在知道五、六年级共展出22幅画,问:其它年级共展

出多少幅画?

8.100个学生只有一人没学过外语,学过英语的有39人,学过法语的有49人,学过俄语的有41人,学过英语也学过法语的有14人,

学过英语也学过俄语的有13人,学过法语也学过俄语的有9人。问:

三种语言都学过的有多少人?

9.某班有42人,其中26人爱打蓝球,17人爱打排球,19人爱

踢足球,9人既爱打蓝球又爱踢足球,4人既爱打排球又爱踢足球。没

有一个人三种球都爱好,也没有一个人三种球都不爱好。问:既爱打

蓝球又爱打排球的有几人?

10.64个小学生都订了报纸,其中订A报的28人,订B报的41人,订C报的20人,并且同时订A、B报的10人,同时订A、C报的

12人,同时订B、C报的也是12人。问:三种报都订的有多少人?11.六年级100名同学,每人至少爱好体育、文艺和科学三项中的一项。

其中,爱好体育的55人,爱好文艺的56人,爱好科学的51人,三项

都爱好的15人,只爱好体育和科学的4人,只爱好体育和文艺的17人。问:有多少人只爱好科学和文艺两项?只爱好体育的有多少人?

12.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同时参加跑和跳两项的人

数都是17人。问:仅参加跑和投掷两项的有多少人?

13.学校数学竞赛出了A、B、C三道题,至少做对一道的有25人,其中做对A题的有10人,做对B题的有13人,做对C题的有15人。

如果三道题都做对的只有一人,那么只做对两道题和只做对一道题的

各有多少人?

14.罗明、李阳和赵刚每人都有几本书,罗明和李阳共有33本,

罗明和赵刚共有39本,李阳和赵刚共有34本。问:他们三人各有几

本书?

15.甲班和乙班共88人,乙班和丙班共97人,丙班和丁班共94人。求甲班和丁班共多少人?

16.在一个炎热的夏日,10个小学生去冷饮店每人都买了冷饮。

其中6人要了汽水,6人要了可乐,4人要了果汁,有3人既要了汽水

又要了可乐,1人既要了汽水又要了果汁,2人既要了可乐又要了果汁。问:(1)三样都要的有几人?(2)只要一样的有几人?

小学数学 位值原理.教师版

5-7-1.位值原理 教学目标 1.利用位值原理的定义进行拆分 2.巧用方程解位值原理的题 知识点拨 位值原理 当我们把物体同数相联系的过程中,会碰到的数越来越大,如果这种联系过程中,只用我们的手指头,那么到了“十”这个数,我们就无法数下去了,即使象古代墨西哥尤里卡坦的玛雅人把脚趾也用上,只不过能数二十。我们显然知道,数是可以无穷无尽地写下去的,因此,我们必须把数的概念从实物的世界中解放出来,抽象地研究如何表示它们,如何对它们进行运算。这就涉及到了记数,记数时,同一个数字由于所在位置的不同,表示的数值也不同。既是说,一个数字除了本身的值以外,还有一个“位置值”。例如,用符号555表示五百五十五时,这三个数字具有相同的数值五,但由于位置不同,因此具有不同的位置值。最右边的五表示五个一,最左边的五表示五个百,中间的五表示五个十。但是在奥数中位值问题就远远没有这么简单了,现在就将解位值的三大法宝给同学们。希望同学们在做题中认真体会。 1.位值原理的定义:同一个数字,由于它在所写的数里的位置不同,所表示的数值也不同。也就是说,每一个数字除了有自身的一个值外,还有一个“位置值”。例如“2”,写在个位上,就表示2个一,写在百位上,就表示2个百,这种数字和数位结合起来表示数的原则,称为写数的位值原理。 2.位值原理的表达形式:以六位数为例:abcdef a×100000+b×10000+c×1000+d×100+e×10+f。 3.解位值一共有三大法宝:(1)最简单的应用解数字谜的方法列竖式 (2)利用十进制的展开形式,列等式解答 (3)把整个数字整体的考虑设为x,列方程解答 例题精讲 模块一、简单的位值原理拆分 【例1】一个两位数,加上它的个位数字的9倍,恰好等于100。这个两位数的各位数字的和是。【考点】简单的位值原理拆分【难度】2星【题型】填空 【关键词】希望杯,4年级,初赛,7题,六年级,初赛,第8题,5分 【解析】这个两位数,加上它的个位数字的9倍,恰好等于100,也就是说,十位数字的10倍加上个位数字的10倍等于100,所以十位数字加个位数字等于100÷10=10。 【答案】10 【例2】学而思的李老师比张老师大18岁,有意思的是,如果把李老师的年龄颠倒过来正好是张老师的年龄,求李老师和张老师的年龄和最少是________?(注:老师年龄都在20岁以上) 【考点】简单的位值原理拆分【难度】3星【题型】填空 【关键词】学而思杯,4年级,第5题

小学奥数 几何计数 专题

1.掌握计数常用方法; 2.熟记一些计数公式及其推导方法; 3.根据不同题目灵活运用计数方法进行计数. 本讲主要介绍了计数的常用方法枚举法、标数法、树形图法、插板法、对应法等,并渗透分类计数和用容斥原理的计数思想. 一、几何计数 在几何图形中,有许多有趣的计数问题,如计算线段的条数,满足某种条件的三角形的个数,若干个图分平面所成的区域数等等.这类问题看起来似乎没有什么规律可循,但是通过认真分析,还是可以找到一些处理方法的.常用的方法有枚举法、加法原理和乘法原理法以及递推法等.n 条直线最多将平面分成 2 1223(2)2 n n n ++++= ++……个部分;n 个圆最多分平面的部分数为n(n-1)+2;n 个三角形将平面最多分成3n(n-1)+2部分;n 个四边形将平面最多分成4n(n-1)+2部分…… 在其它计数问题中,也经常用到枚举法、加法原理和乘法原理法以及递推法等.解题时需要仔细审题、综合所学知识点逐步求解. 排列问题不仅与参加排列的事物有关,而且与各事物所在的先后顺序有关;组合问题与各事物所在的先后顺序无关,只与这两个组合中的元素有关. 教学目标 知识要点 几何计数

二、几何计数分类 数线段:如果一条线段上有n+1个点(包括两个端点)(或含有n个“基本线段”),那么这n+1个点把这条线段一共分成的线段总数为n+(n-1)+…+2+1条 数角:数角与数线段相似,线段图形中的点类似于角图形中的边. 数三角形:可用数线段的方法数如右图所示的三角形(对应法),因为DE上有15条线段,每条线段的两端点与点A相连,可构成一个三角形,共有15个三角形,同样一边在BC上的三角形也有15个,所以图中共有30个三角形. 数长方形、平行四边形和正方形:一般的,对于任意长方形(平行四边形),若其横边上共有n条线段,纵边上共有m条线段,则图中共有长方形(平行四边形)mn个. 例题精讲 【例 1】下图的两个图形(实线)是分别用10根和16根单位长的小棍围成的.如果按此规律(每一层比上面一层多摆出两个小正方形)围成的图形共用了60多根小棍,那么围成的图形有几层,共用了多少根小 棍?(4级) 【例 2】用3根等长的火柴可以摆成一个等边三角形.如图用这样的等边三角形拼合成一个更大的等边三 角形.如果这个大等边三角形的每边由20根火柴组成,那么一共要用多少根火柴?(4级) 【巩固】用三根火柴可拼成一个小“△”,若用108根火柴拼成如图所示形状的大三角形,请你数一数共有多

小学奥数 容斥原理之重叠问题(二) 精选练习例题 含答案解析(附知识点拨及考点)

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 7-7-2.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; A B A B +-1 A B 图中小圆表示A 的元素的个数,中圆表示B 的元素的个数, C 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 ++--- A B C 3A B C ++-

小学奥数中的涂色问题

小学奥数中的涂色问 题 Revised on November 25, 2020

涂色问题的常见方法 与涂色问题有关的试题新颖有趣,其中包含着丰富的数学思想。解决涂色问题方法技巧性强且灵活多变,故这类问题的利于培养学生的创新思维能力、分析问题与观察问题的能力,有利于开发学生的智力。本文拟总结涂色问题的常见类型及求解方法。 一、区域涂色问题 1、根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理染色问题的基本 方法。 例1、用5种不同的颜色给图中标①、②、③、④的各部分涂色,每部分只涂一种颜色,相邻部分涂不同颜色,则不同的涂色方法有多少种 4种方法,接着给③号涂色方法有34种涂法,根据分步计数原理,不同的涂色方法有5434240 ???= 2、根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种出各种情形的种数,再 用加法原理求出不同的涂色方法种数。 例2、(2003江苏卷)四种不同的颜色涂在如图所示的6个区域,且相邻两个区域不能同色。 分析:依题意只能选用4种颜色,要分四类: (1)②与⑤同色、④与⑥同色,则有4 4 A; ① ②③④ ⑤⑥

(2)③与⑤同色、④与⑥同色,则有4 4A ; (3)②与⑤同色、③与⑥同色,则有44A ; (4)③与⑤同色、② 与④同色,则有4 4A ;(5)②与④同色、③与⑥同 色,则有44A ; 所以根据加法原理得涂色方法总数为54 4A =120 例3、(2003年全国高考题)如图所示,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着方法共有多少种 分析:依题意至少要用3种颜色 1) 当先用三种颜色时,区域2与4 2) 区域3与5必须同色,故有3 4A 种; 3) 当用四种颜色时,若区域2与4同色, 4) 则区域3与5不同色,有4 4A 种;若区域3与5同色,则区域2与 4不同色,有44A 种,故用四种颜色时共有24 4A 种。由加法原理可知满足题意的着色方法共有34A +244A =24+2 24=72 3、根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论,从某两个不相邻区域同色与不同色入手,分别计算出两种情形的种数,再用加法原理求出不同涂色方法总数。

四年级奥数容斥原理

四年级奥数容斥原理 数学是思维的体操,问题是数学的心脏!四年级(高年级)数学思维训练 第4课包容与排斥——包容与排斥原理 知识点我们以前遇到过这样的问题吗:从左边看,小明排在第8位,从右边看,小明排在第15位,这一排有多少人?这个问题就是小明是否被反复算计了。如果计算结果没有重复且没有遗漏,则需要排除重复计数。这种计数方法是宽容和排斥的原则,也称为重叠问题。要解决这样的问题,我们还可以用韦恩图来分析定量关系小明有1人 8人,15人 。通常,首先计算所有涉及的量,然后排除重叠部分。我们可以计算出不重复和不遗漏的数量:8+15-1=22(人) 经典范例 例1: 4 (2)班有28名中国兴趣小组的参与者,29名数学兴趣小组的参与者,12名两个小组的参与者,这个班有多少人参加过语文或数学兴趣小组? 先画一个维恩图分析定量关系,然后用包含和排除的方法计算

数学变成了一件非常轻松愉快的事情!你发现了吗? - 1- 四年级(高年级)数学思维训练 模仿训练 学校文艺组的每个学生至少能弹一架钢琴和手风琴。众所周知,有24个人会弹钢琴,17个人会拉手风琴,8个人会两种乐器。文艺小组有多少人? 经典示例 示例2:一家餐厅有40道招牌菜,其中妞妞吃了15道,丁丁吃了9道,两个人都吃了4道。有多少招牌菜没有吃过?首先计算他们吃了什么,然后计算他们没吃什么。 模仿练习 在参加采摘活动的46人中,只有18人采摘了樱桃,7人采摘了樱桃和杏子,6人既不摘樱桃也不摘杏子,有多少人采摘了杏子? 数学会让你成为一个好的发现孩子! - 2- 数学是思维的体操,问题是数学的心脏!四年级(高年级)数学思维训练 经典例题

小学四年级奥数 第13讲:位值原理

位值原理 叁仟陆佰伍拾捌 3 6 5 8 加油站 位值原理的定义: 同一个数字,由于它在所写的数里的位置不同,所表示 的数值也不同.也就是说,每一个数字除了有自身的一个值外, 还有一个“位置值”.例如“2”,写在个位上,就表示2个一, 写在百位上,就表示2个百,这种数字和数位结合起来表示数

的原则,称为写数的位值原理. 【例1】(★) 填空: ⑴ 123=1个( )+2个( )+3个( ) ⑵234=( )个100+( )个10+( )个1 ⑶24=2×( )+4×( ) 【例2】(★ ★) : ⑴ 30300 3 3 ⑵ 22030 2 2 3 ⑷657=( )×100+( )×10+( )×1 2 3 ⑸ ( )=5×100+7×10+9×1 ⑹ 23+45=( )×10+( )×1 ⑺ 234+321=( )×100+( )×10+( )×1 =( )×111 ⑶ abc 100 10+ 1 ⑷ abcd a b c d ⑸ 1

【例3】(★★★)【例5】(★★★)(希望杯五年级一试试题) ⑴ 三位数abc比三位数cba小99,若a,b,c彼此不 同,则abc最大是_____。 ⑵a b a b 98790807 【例6】(★★★★) 【例4】(★★★) 计算:(123456+234561+345612+456123+561234+612345)÷7 从1~9九个数字中取出三个,用这三个数可组成六个不同的三 位 数.若这六个三位数之和是3330,则这六个三位数中最小至少是 多 少?最大的至多是多少? 【例7】(★★★★★)(希望杯四年级二试试题) 本讲总结 数abcd,abc,ab,a依次表示四位数、三位数、 两位数及一位abcd abc ab a 1787,那么满足条件的是多少? abcd a c=a c 重要应用: ①计算——分位计算 ②代数化表示——分类讨论

小学奥数之容斥原理

五.容斥原理问题 1.有100种赤贫.其中含钙的有68种,含铁的有43种,那么,同时含钙和铁的食品种类的最大值和最小值分别是( ) A 43,25 B 32,25 C32,15 D 43,11 解:根据容斥原理最小值68+43-100=11 最大值就是含铁的有43种 2.在多元智能大赛的决赛中只有三道题.已知:(1)某校25名学生参加竞赛,每个学生至少解出一道题;(2)在所有没有解出第一题的学生中,解出第二题的人数是 解出第三题的人数的2倍:(3)只解出第一题的学生比余下的学生中解出第一题的人数多1人;(4)只解出一道题的学生中,有一半没有解出第一题,那么只解出第二题的学生人数是( ) A,5 B,6 C,7 D,8 解:根据“每个人至少答出三题中的一道题”可知答题情况分为7类:只答第1题,只答第2题,只答第3题,只答第1、2题,只答第1、3题,只答2、3题,答1、2、3题。 分别设各类的人数为a1、a2、a3、a12、a13、a23、a123 由(1)知:a1+a2+a3+a12+a13+a23+a123=25…① 由(2)知:a2+a23=(a3+ a23)×2……② 由(3)知:a12+a13+a123=a1-1……③ 由(4)知:a1=a2+a3……④ 再由②得a23=a2-a3×2……⑤ 再由③④得a12+a13+a123=a2+a3-1⑥ 然后将④⑤⑥代入①中,整理得到 a2×4+a3=26 由于a2、a3均表示人数,可以求出它们的整数解: 当a2=6、5、4、3、2、1时,a3=2、6、10、14、18、22 又根据a23=a2-a3×2……⑤可知:a2>a3 因此,符合条件的只有a2=6,a3=2。 然后可以推出a1=8,a12+a13+a123=7,a23=2,总人数=8+6+2+7+2=25,检验所有条件均符。 故只解出第二题的学生人数a2=6人。 3.一次考试共有5道试题。做对第1、2、3、、4、5题的分别占参加考试人数的95%、80%、79%、74%、85%。如果做对三道或三道以上为合格,那么这次考试的合格率至少是多少? 答案:及格率至少为71%。 假设一共有100人考试 100-95=5 100-80=20 100-79=21 100-74=26 100-85=15 5+20+21+26+15=87(表示5题中有1题做错的最多人数)

四年级奥数讲义容斥原理

四年级数学讲义 奥数:容斥原理(1) 教学目标:1、理解容斥原理,会画图分析其中关系,正确的找出答案。 2、培养学生的逻辑思维和数学思考能力。 3、培养学生良好的书写习惯。 一、教学衔接 二、教学内容 (一)知识介绍 容斥问题涉及到一个重要原理——包含与排除原理,也叫容斥原理。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。 容斥原理:对n 个事物,如果采用不同的分类标准,按性质a 分类与性质b 分类(如图),那么具有性质a 或性质b 的事物的个数=N a +N b -N ab 。 (二)例题精讲 例1、一个班有48人,班主任在班会上问: “谁做完语文作业?请举手!”有37人举手。又问:“谁做完数学作业?请 举手!”有42人举手。最后问:“谁语文、数学作业都没有做完?”没有人 举手。求这个班语文、数学作 业都完成的人数。 【思路导航】完成语文作业的有37人,完成数学作业的有42人,一共有37+42=79人,多于全班人数。这是因为语文、数学作业都完成的人数在统计做完语文作业的人数时算过一次,在统计做完数学作业的人数时又算了一次,这样就多算了一次。所以,这个班语文、数作业都完成的有:79-48=31人。 例2、某班有36个同学在一项测试中,答对第一题的有25人,答对第二题的有23人,两题都答对的有15人。问多少个同学两题都答得不对? 【分析与解答】已知答对第一题的有25人,两题都答对的有15人,可以求出只答对第一题的有25-15=10人。又已知答对第二题的有23人,用只答对第一题的人数,加上答对第二题的人数就得到至少有一题答对的人数:10+23=33人。所以,两题都答得不对的有36-33=3人。 例3、某班有56人,参加语文竞赛的有28人,参加数学竞赛的有27人,如果两科都没有参加的有25人,那么同时参加语文、数学两科竞赛的有多少人? 【分析与解答】要求两科竞赛同时参加的人数,应先求出至少参加一科竞赛的人数:56-25=31人,再求两科竞赛同时参加的人数:28+27-31=24人。 例4、1到100的自然数中,既不是5的倍数也不是6的倍数的数有多少个? 【分析与解答】从1到100的自然数中,减去5或6的倍数的个数。从1到100的自然数中,5的倍数有100÷5=20个,6的倍数有16个(100÷6=16……4),其中既是5的倍数又是6的倍数(即5和6的公倍数)的数有3个(100÷30=3……10)。因此,是6或5的倍数的个数是16+20-3=33个,既不是5的倍 Nab Nb Na

小学奥数教程之容斥原理

学习奥数的优点 1、激发学生对数学学习的兴趣,更容易让学生体验成功,树立自信。 2、训练学生良好的数学思维习惯和思维品质。要使经过奥数训练的学生,思 维更敏捷,考虑问题比别人更深层次。 3、锻炼学生优良的意志品质。可以培养持之以恒的耐心和克服困难的信心, 以及战胜难题的勇气。可以养成坚韧不拔的毅力 4、获得扎实的数学基本功,发挥创新精神和创造力的最大空间。 容斥原理 学生姓名授课日期 教师姓名授课时长 知识定位 容斥原理中的知识点比较简单,是计数问题中比较浅的一支。这个知识点经常和 数论知识结合出综合型题目。这个原理本身并不是很难理解,不过经常和数论知 识结合出题,所以对学生的理解层次要求较高,学生必须充分理解、吃透。 1.充分理解和掌握容斥原理的基本概念 2.利用图形分析解决容斥原理问题 知识梳理 授课批注: 本讲的知识点必须让学生充分理解、吃透,这个原理本身并不是很难理解,不过经常和数论 知识结合出题所以对学生的理解层次要求较高。

一. 容斥原理的概念 定义 在一些计数问题中,经常遇到有关集合元素个数的计算。我们用|A|表示有限集A 的元素个数。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|, 我们称这一公式为包含与排除原理,简称容斥原理。图示如右: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。 用法: 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.竞赛考点 1.容斥原理的基本概念 2.与数论相结合的综合型题目 例题精讲 【试题来源】 【题目】 在一个炎热的夏日,10个小学生去冷饮店每人都买了冷饮。其中6人买了汽水,6人买了可乐,4人买了果汁,有3人既买了汽水又买了可乐,1人既买了汽水又买了果汁,2人既买了可乐又买了果汁。问: (1)三样都买的有几人? (2)只买一样的有几人? 【答案】0,4 【解析】(1)设三样都买的学生有a人,那么6+6+4-3-1-2+a=10,解得a=0,所以没有人三种东西都买了. (2)去冷饮店的学生中除了买一样的外,只有买两样东西的,因为买两样东西的有3+1+2=6(人),所以买一样东西的学生有10-6=4(人). 【知识点】容斥原理 【适用场合】当堂例题 【难度系数】3

小学奥数奥数计数问题

乘法原理:如果完成一件事需要n个步骤,其中,完成第一步有m1 种不同的方法,完成第二步有m2 种不同的方法,…… 完成第n步有m n种不同的方法,那么完成这件事情共有m1 ×m2 ×……×m n种不同的方法。 例1 上海到天津每天有 2 班飞机,4 趟火车,6 班汽车,从天津到北京有 2 班汽车。假期小茗有一次长途旅游,他 从上海出发先到天津,然后到北京,共有多少种走法? 例2 “IMO”是国际奥林匹克的缩写,把这 3 个字母用红、黄、蓝三种颜色的笔来写,共有多少种写法? 【巩固】在日常生活中,人们用来装饭、菜的有餐碗和餐盘,用来吃饭的有餐勺、餐叉和餐筷。如果一种装饭菜的和一种吃饭的餐具配作一套,那么以上这些可以组成不重复的餐具多少套? 例3 小红、小明准备在5×5的方格中放黑、白棋子各一枚,要求两枚不同的棋子不在同一行也不在同一列,共有多少种方法? 【巩固】右图中共有 16 个方格,要把 A、B、C、D 四个不同的棋子放在方格里,并使每行每列只能出现一个棋子.问:共有多少种不同的放法?

例4 用数字0,1,2,3,4,组成三位数,符合下列条件的三位数各多少个? ①各个位上的数字允许重复;②各个位上的数字不允许重复; 【巩固】由数字 0、1、2、3 组成三位数,问:①可组成多少个不同的三位数?②可组成多少个没有重复数字的三位数? 【拓展】由数字 1、2、3、4、5、6 共可组成多少个没有重复数字的四位奇数? 例5 把1~100 这100 个自然数分别写在100 张卡片上,从中任意选出两张,使他们的差为奇数的方法有多少种? 小结:应用乘法原理解决问题时要注意: ①做一件事要分成几个彼此互不影响的独立的步骤来完成; ②要一步接一步的完成所有步骤; ③每个步骤各有若干种不同的方法。 加法原理:一般地,如果完成一件事有 k 类方法,第一类方法中有 m1 种不同做法,第二类方法中有 m2 种不同做法,…,第 k 类方法中有 mk 种不同的做法,则完成这件事共有:N=m1+m2+…+mk种不同的方法.例6 学校组织读书活动,要求每个同学读一本书.小明到图书馆借书时,图书馆有不同的外语书150 本,不同的科技书200 本,不同的小说100 本.那么,小明借一本书可以有多少种不同的选法?

2013高中数学奥数培训资料之容斥原理

2013高中数学奥数培训资料之容斥原理(内部资料) §24容斥原理 相对补集:称属于A而不属于B的全体元素,组成的集合为B对A的相对补集或差集,记作A-B。 容斥原理:以表示集合A中元素的数目,我们有 ,其中为n个集合称为A的阶。 n阶集合的全部子集数目为。 例题讲解 1.对集合{1,2,…,n}及其每一个非空了集,定义一个唯一确定的“交替和”如下:按照递减的次序重新排列该子集,然后交替地减或加后继的数所得的结果,例如,集合 的“交替和”是9-6+4-2+1=6.的“交替和”是6-5=1,的交替和是2。 那么,对于n=7。求所有子集的“交替和”的总和。 2.某班对数学、物理、化学三科总评成绩统计如下:优秀的人数:数学21个,物理19个,化学20个,数学物理都优秀9人,物理化学都优秀7人。化学数学都优秀8人。这个班有5人任何一科都不优秀。那么确定这个班人数以及仅有一科优秀的三科分别有多少个人。 3.计算不超过120的合数的个数

4.1992位科学家,每人至少与1329人合作过,那么,其中一定有四位数学家两两合作过。 5.把个元素的集合分为若干个两两不交的子集,按照下述规则将某一个子集中某些元素 挪到另一个子集:从前一子集挪到后一子集的元素个数等于后一子集的元素个数(前一子集的元素个数应不小于后一子集的元素个数),证明:可以经过有限次挪动,使得到的子集与原集合相重合。 6.给定1978个集合,每个集合都含有40个元素,已知其中任意两个集合都恰有一个公共元,证明:存在一个元素,它属于全部集合。 7.在个元素组成的集合中取个不同的三元子集。证明:其中必有两个,它们恰有一个公共元。

五年级奥数位值原理

位值原理 知识框架 当我们把物体同数相联系的过程中,会碰到的数越来越大,如果这种联系过程中,只用我们的手指头,那么到了“十”这个数,我们就无法数下去了,即使像古代墨西哥尤里卡坦的玛雅人把脚趾也用上,只不过能数二十.我们显然知道,数是可以无穷无尽地写下去的,因此,我们必须把数的概念从实物的世界中解放出来,抽象地研究如何表示它们,如何对它们进行运算.这就涉及到了记数,记数时,同一个数字由于所在位置的不同,表示的数值也不同.既是说,一个数字除了本身的值以外,还有一个“位置值”.例如,用符号555表示五百五十五时,这三个数字具有相同的数值五,但由于位置不同,因此具有不同的位置值.最右边的五表示五个一,最左边的五表示五个百,中间的五表示五个十.但是在奥数中位值问题就远远没有这么简单了,现在就将解位值的三大法宝给同学们.希望同学们在做题中认真体会. 1.位值原理的定义:同一个数字,由于它在所写的数里的位置不同,所表示的数值也不同.也就是说,每一个数字除了有自身的一个值外,还有一个“位置值”.例如“2”,写在个位上,就表示2个一,写在百位上,就表示2个百,这种数字和数位结合起来表示数的原则,称为写数的位值原理. 2.位值原理的表达形式:以六位数为例:abcdef a×100000+b×10000+c×1000+d×100+e×10+f. 3.解位值一共有三大法宝: (1)最简单的应用解数字谜的方法列竖式 (2)利用十进制的展开形式,列等式解答 (3)把整个数字整体的考虑设为x,列方程解答 例题精讲 知识点一:位值原理的认识 【例 1】填空:

365= ×100+ ×10+ ×1 365=36×+5× =2×+3×+a×+b×=203 +× 【例 2】ab与ba的和被11除,商等于______与______的和。 【例 3】把一个两位数的个位数字与其十位数字交换后得到一个新数,它与原来数加起来的和恰好是121,这个两位数的数字和是多少? 【巩固】把一个两位数的十位与个位上的数字加以交换,得到一个新的两位数.如果原来的两位数和交换后的新的两位数的差是45,试求这样的两位数中最大的是多少? 【例 4】(1)用数字1、2、3各一个可以组成三位数,所有这样的三位数之和是多少?这个和是三位数的数字和的多少倍? (2)有三个不同的数字,用它们组成六个不同的三位数,如果这六个三位数的和是1554,那么这 三个数字分别是多少? 【巩固】从1-9这九个数字中取出3个,用这三个数字可以组成6个不同的三位数,若这六个三位数之和是2442,则这三个数字的和是多少?

小学奥数教师版-7-1-1 加法原理之分类枚举(一)

7-1-1.加法原理之分类枚举(一) 教学目标 1.使学生掌握加法原理的基本内容; 2.掌握加法原理的运用以及与乘法原理的区别; 3.培养学生分类讨论问题的能力,了解分类的主要方法和遵循的主要原则. 加法原理的数学思想主旨在于分类讨论问题,教授本讲的目的也是为了培养学生分类讨论问题的习惯,锻炼思维的周全细致. 知识要点 一、加法原理概念引入 生活中常有这样的情况,就是在做一件事时,有几类不同的方法,而每一类方法中,又有几种可能的做法.那么,考虑完成这件事所有可能的做法,就要用加法原理来解决. 例如:王老师从北京到天津,他可以乘火车也可以乘长途汽车,现在知道每天有五次火车从北京到天津,有4趟长途汽车从北京到天津.那么他在一天中去天津能有多少种不同的走法? 分析这个问题发现,王老师去天津要么乘火车,要么乘长途汽车,有这两大类走法,如果乘火车,有5种走法,如果乘长途汽车,有4种走法.上面的每一种走法都可以从北京到天津,故共有5+4=9种不同的走法. 在上面的问题中,完成一件事有两大类不同的方法.在具体做的时候,只要采用一类中的一种方法就可以完成.并且两大类方法是互无影响的,那么完成这件事的全部做法数就是用第一类的方法数加上第二类的方法数. 二、加法原理的定义 一般地,如果完成一件事有k 类方法,第一类方法中有1m 种不同做法,第二类方法中有2m 种不同做法,…,第k 类方法中有k m 种不同做法,则完成这件事共有12 k N m m m =+++……种不同方法,这就是加法原理. 加法原理运用的范围:完成一件事的方法分成几类,每一类中的任何一种方法都能完成任务,这样的问题可以使用加法原理解决.我们可以简记为:“加法分类,类类独立”. 分类时,首先要根据问题的特点确定一个适合于它的分类标准,然后在这个标准下进行分类;其次,分类时要注意满足两条基本原则: 1完成这件事的任何一种方法必须属于某一类; 2分别属于不同两类的两种方法是不同的方法. 只有满足这两条基本原则,才可以保证分类计数原理计算正确. 运用加法原理解题时,关键是确定分类的标准,然后再针对各类逐一计数.通俗地说,就是“整体等于局部之和”. 三、加法原理解题三部曲 1、完成一件事分N 类; 2、每类找种数(每类的一种情况必须是能完成该件事); 3、类类相加 枚举法:枚举法又叫穷举法,就是把所有符合条件的对象一一列举出来进行计数.分类讨论的时候经常会需要把每一类的情况全部列举出来,这时的方法就是枚举法.枚举的时候要注意顺序,这样才能做到不重不漏.

第14讲 小升初奥数容斥原理

容斥原理 一、两量重叠问题 求两个集合并集的元素的个数,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. 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: 一、两量重叠问题 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 ++---+.

例1、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? 举一反三、有长8厘米,宽6厘米的长方形与边长为5厘米的正方形,如图,放在桌面上(阴影是图形的重叠部分),那 么这两个图形盖住桌面的面积是多少平方厘米。 例2、实验小学六年级二班,参加语文兴趣小组的有28人,参加数学兴趣小组的有29人,有12人两个小组都参加.这 个班有多少人参加了语文或数学兴趣小组? 举一反三、一个班48人,完成作业的情况有三种:一种是完成语文作业没完成数学作业;一种是完成数学作业没 完成语文作业;一种是语文、数学作业都完成了.已知做完语文作业的有37人;做完数学作业的有42人.这些人中语文、数学作业都完成的有多少人? 图3 2厘米 4厘 米

小学奥数计数原理

计数原理 知识纵横: 如果完成一件事情,有几类不同的方法,而且每类方法中又有几种可能的方法,那么求完成这件事的方法总数,即各类方法的总和,就是我们要掌握的加法原理。 加法原理:完成某件事情,如果有几类方法,而在第一类方法中有m1种方法,第二类方法中有m2种方法……第n类有m n种,那么完成这件事的方法总数可以表示为m1+ m2+ m3+…+m n。 完成一件事,需要分几个步骤来完成,而完成每步又有几种不同的方法,要求完成这件事的方法的总数,应当将各步骤方法总数相乘,这就是我们应掌握的乘法原理。 乘法原理:完成一件事需要分成几个步骤,第一步有m1种方法,第二步有m2种方法,第三步有m3种方法……第n步有m n种方法,那么完成这件事共有m1×m2×m3×…×m n种不同的方法。 例题求解: 【例1】 10个人进行乒乓球比赛,每两个人之间比赛一场,问:一共要比赛多少场? 【例2】一天有6节不同的课,这一天的课表有多少种排法? 【例3】 1000至1999这些自然数中,个位数大于百位数的有多少个? 【例4】 4只鸟飞入4个不同的笼子里,每只小鸟都有自己的一个笼子(不同的鸟,笼子也不同),每个笼子只能进一只鸟。若都不飞进自己的笼子里去,有种不同的飞法。 【例5】如果组成三位数abc的三个数字a,b,c中,有一个数字是另外两个数字的乘积,则称它为“特殊数”。在所有的三位数中,共有个“特殊数”。

【例6】如下图所示,用红、绿、蓝、黄四种颜色,涂编号为1、2、3、4的长方形,使任何相邻的两个长方形的颜色都不相同,一共有多少种不同的涂法? 【例7】恰有两位数字相同的三位数共有多少个? 基础夯实 1、一件工作可以用3种方法完成,有5人会用第1种方法完成,有4人会用第2种方法完成,有6人会用第3种方法完成。选出一个人来完成这项工作共有多少种选法? 2、一件工序可以分3步方法完成,有5人会做第1步,有4人会做第2步,有6人会做第3步,每个人只会做一步。选出三个人来完成这组工序共有多少种选法? 3、用1、2、3、 4、5这五个数字组成的不含重复数字的四位数有多少个?其中有多少个偶数? 4、有20个队参加篮球比赛,比赛先分三组,第一组7个队,第二组6个队,第三组7

举一反三- 四年级奥数 - 第35讲 容斥原理

第35讲容斥原理 一、专题简析: 容斥问题涉及到一个重要原理——包含与排除原理,也叫容斥原理。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。 容斥原理:对n个事物,如果采用不同的分类标准,按性质a分类与性质b 分类(如图),那么具有性质a或性质b的事物的个数=N a+N b-N ab。 Nab Nb Na 二、精讲精练: 例1:一个班有48人,班主任在班会上问:“谁做完语文作业?请举手!”有37人举手。又问:“谁做完数学作业?请举手!”有42人举手。最后问:“谁语文、数学作业都没有做完?”没有人举手。求这个班语文、数学作业都完成的人数。 练习一 1、五年级有122名学生参加语文、数学考试,每人至少有一门功课取得优秀成绩。其中语文成绩优秀的有65人,数学优秀的有87人。语文、数学都优秀的有多少人?

2、四年级一班有54人,订阅《小学生优秀作文》和《数学大世界》两种读物的有13人,订《小学生优秀作文》的有45人,每人至少订一种读物,订《数学大世界》的有多少人? 例2:某班有36个同学在一项测试中,答对第一题的有25人,答对第二题的有23人,两题都答对的有15人。问多少个同学两题都答得不对? 练习二 1、五(1)班有40个学生,其中25人参加数学小组,23人参加科技小组,有19人两个小组都参加了。那么,有多少人两个小组都没有参加?

2、一个班有55名学生,订阅《小学生数学报》的有32人,订阅《中国少年报》的有29人,两种报纸都订阅的有25人。两种报纸都没有订阅的有多少人? 例3:某班有56人,参加语文竞赛的有28人,参加数学竞赛的有27人,如果两科都没有参加的有25人,那么同时参加语文、数学两科竞赛的有多少人? 练习三 1、一个旅行社有36人,其中会英语的有24人,会法语的有18人,两样都不会的有4人。两样都会的有多少人? 2、一个俱乐部有103人,其中会下中国象棋的有69人,会下国际象棋的有52人,这两种棋都不会下的有12人。问这两种棋都会下的有多少人?

五年级数学奥数讲义-位值原理与数的进制(学生版)

“位值原理与数的进制” 学生姓名授课日期 教师姓名授课时长 本讲是数论知识体系中的两大基本问题,也是学好数论知识所必须要掌握 的知识要点。通过本讲的学习,要求学生理解并熟练应用位值原理的表示形式,掌握进制的表示方法、各进制间的互化以及二进制与实际问题的综合应用。并学会在其它进制中位值原理的应用。从而使一些与数论相关的问题简单化。 一、位值原理 位值原理的定义:同一个数字,由于它在所写的数里的位置不同,所表示的数值也不同。也就是说,每一个数字除了有自身的一个值外,还有一个“位置值”。例如“2”,写在个位上,就表示2个一,写在百位上,就表示2个百,这种数字 和数位结合起来表示数的原则,称为写数的位值原理。 二、数的进制 我们常用的进制为十进制,特点是“逢十进一”。在实际生活中,除了十进制计数法外,还有其他的大于1的自然数进位制。比如二进制,八进制,十六进制等。 二进制:在计算机中,所采用的计数法是二进制,即“逢二进一”。因此,二进制中只用两个数字0和1。二进制的计数单位分别是1、21、22、23、……, =1二进制数也可以写做展开式的形式,例如100110在二进制中表示为:(100110) 2 ×25+0×24+0×23+1×22+1×21+0×20。 二进制的运算法则是“满二进一”、“借一当二”,乘法口诀是:零零得零,一零得零,零一得零,一一得一。 注意:对于任意自然数n,我们有n0=1。 n进制:n进制的运算法则是“逢n进一,借一当n”,n进制的四则混合运算和十进制一样,先乘除,后加减;同级运算,先左后右;有括号时先计算括号

内的。 【试题来源】 【题目】某三位数abc和它的反序数cba的差被99除,商等于与的差;ab与ba 的差被9除,商等于与的差;ab与ba的和被11除,商等于与的和。 【试题来源】 【题目】如果ab×7= ,那么ab等于多少? 【试题来源】 【题目】从1~9九个数字中取出三个,用这三个数可组成六个不同的三位数。若这六个三位数之和是3330,则这六个三位数中最小的可能是几?最大的可能是几? 【试题来源】 【题目】用1,9,7三张数字卡片可以组成若干个不同的三位数,所有这些三位数的平均值是多少? 【试题来源】 【题目】a,b,c分别是0~9中不同的数码,用a,b,c共可组成六个三位数字,如果其中五个数字之和是2234,那么另一个数字是几?

小学数学六年级奥数《容斥原理(1)》练习题(含答案)

小学数学六年级奥数《容斥原理(1)》练习题(含答案) 一、填空题 1.一个班有45个小学生,统计借课外书的情况是:全班学生都借有语文或数学课外书.借语文课外书的有39人,借数学课外书的有32人.语文、数学两种课外书都借的有 人. 2.有长8厘米,宽6厘米的长方形与边长为5厘米的正方形,如图,放在桌面上(阴影是图形的重叠部分),那么这两个图形盖住桌面的面积是 平方厘米. 3.在1~100的自然数中,是5的倍数或是7的倍数的数有 个. 4.某区100个外语教师懂英语或俄语,其中懂英语的75人,既懂英语又懂俄语的20人,那么懂俄语的教师为 人. 5.六一班有学生46人,其中会骑自行车的17人,会游泳的14人,既会骑车又会游泳的4人,问两样都不会的有 人. 6.在1至10000中不能被5或7整除的数共有 个. 7.在1至10000之间既不是完全平方数,也不是完全立方数的整数有 个. 8.某班共有30名男生,其中20人参加足球队,12人参加蓝球队,10人参加排球队.已知没一个人同时参加3个队,且每人至少参加一个队,有6人既参加足球队又参加蓝球队,有2人既参加蓝球队又参加排球队,那么既参加足球队又参加排球队的有 人. 9.分母是1001的最简真分数有 个. 10.在100个学生中,音乐爱好者有56人,体育爱好者有75人,那么既爱好音乐,又爱好体育的人最少有 人,最多有 人. 二、解答题 11.某进修班有50人,开甲、乙、丙三门进修课、选修甲这门课的有38人,选修乙这门课有的35人,选修丙这门课的有31人,兼选甲、乙两门课的有29人,兼选甲、丙两门课的有28人,兼选乙、丙两门课的有26人,甲、乙、丙三科均选的有24人.问三科均未选的人数? 12.求小于1001且与1001互质的所有自然数的和. 13.如图所示,A 、B 、C 分别代表面积为8、9、11的三张不同形状的纸片,它们重叠放在一起盖住的面积是18,且A 与B ,B 与C ,C 与A 公共部分的面积分别是5、3、4,求A 、B 、C 三个图形公共部分(阴影部分)的面积. 6

六年下册奥数试题-容斥原理(一)全国通用(含答案)

第9讲容斥原理(一) 森林中住着很多动物,据说狮子大王派仙鹤去统计鸟类的种数,蝙蝠跑过去对仙鹤说;“我有翅膀,我应该是属于鸟类的。”于是仙鹤就把蝙蝠统计到鸟类的种类里去了,结果得出森林中一共有80种鸟类。狮子大王又派大象去统计野兽的种类数,蝙蝠听说又统计兽类了,急忙跑过去对大象说;“我没有羽毛,我应该是属于兽类的。”于是大象就把蝙蝠统计到兽类的种类里去了,结果统计出森林中一共有60种兽类。最后狮子大王问:“森林中共有鸟类和兽类多少种?”狡猾的狐狸听见了仙鹤和大象的统计结果,高兴地向狮子大王汇报:“这还不简单!森林中共有鸟类和兽类140种。”这个统计正确吗? 同学们肯定会说:“不对!蝙蝠被算了两次,应该再减去一,是139种。”这个故事说明了一个数学问题,那就是被称为“容斥原理”的包含与排除问题。当需要计数的两类事物互相包含(有部分重复交叉)时,应把重复计数的部分排除掉。由此我们得到逐步排除法(容斥原理):当两个计数部分有重复时,为了不重复计数,应从它们的和中减去重复部分。例如:请看下图,在长为30厘米,宽为20厘米的长方形铁板上钻了一个半径为5厘米的圆孔,请问:阴影部分的面积是多少平方厘米? 这个图形是一个不规则图形,如果我们直接计算很难,由上图容易看出阴影面积加圆面积恰好等于长方形面积,而长方形面积与圆的面积都很好计算,因而有:阴影面积=20×30-5×5×π=600-25π(平方厘米)。 由此我们得到排除法:两个分量之和等于总量,当计算一个分量时,可用总量减去另一个分量。即若A+B=C,则A=C-B。请看下面的例题。 例1 一个班有学生48人,每人至少参加跑步、跳高两项比赛中的一项。已知参加跑步的有37人,参加跳高的有40人,请问:这两项比赛都参加的学生有多少人? 分析:两项比赛都参加的学生人数,就是参加跑步人数、参加跳高人数重复的部分,排除掉重复部分,所得的就是全体参赛人数,也就是全班学生人数。 解答:设两项比赛都参加的有人,那么 (37+40)-=48 =29 说明:通过上题我们发现,解答这类问题最好先画图,它可以帮助我们分析数量关系。另外我们还发现在解答问题时可以分两步进行:第一步先把两类数量加在一起,即都“包含”进。37+40=77,第二步再减掉一个班有学生48人,这个数量,即“排除”,就可以求出正确答案了。77-48=29。还可以这样计算:40-(48-37)=29人。你能讲出道理吗?请你想一想,你还能再列出一种算式吗? 想一想:如果全班有3人哪一个比赛项目都不参加,将会得出什么结果? 说明:一般地,假设具有性质A的事物(人)有A个,具有性质B的事物(人)有B 个,既具有性质A,又具有性质B的事物(人)有AB个,至少具有A、B中一种性质的事物(人)有个,那么:=(A+B)-AB。这个关系式可用下图表示:

相关文档
最新文档