容斥原理公式
容斥原理和容斥问题

容斥原理和容斥问题
容斥原理是概率论中的一种计算方法,用于求解多个事件的交集和并
集的概率。
容斥原理通过对各种情况进行分类,然后逐步减去重复计
算的部分,从而得到最终的结果。
容斥问题是指给定一组事件,求满足其中至少一个事件发生的概率。
通常情况下,如果直接计算这个概率比较困难,就可以通过容斥原理
来简化计算过程。
容斥问题的一般形式可以描述为:给定一组事件 A1, A2, ..., An,
求至少一个事件发生的概率P(A1 ∪ A2 ∪ ... ∪ An)。
容斥原理告诉我们,这个概率可以通过分别计算每个事件发生的概率,再减去交集事件发生的概率,再加上相交事件发生的概率,以此类推,最终得到结果。
具体而言,容斥原理的公式可以表示为:
P(A1 ∪ A2 ∪ ... ∪ An) = P(A1) + P(A2) + ... + P(An) - P(A1 ∩ A2) - P(A1 ∩ A3) - ... - P(An-1 ∩ An) + ...
通过容斥原理,可以将一个复杂的问题分解为一系列简单的事件,从
而使计算过程更加简单明了。
三者容斥问题3个公式

一、容斥问题的3个公式容斥原理是指一种计数方法。
先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复。
1.两个集合的容斥原理:n(A∪B)=n(A)+n(B) -n(A∩B)2.三个集合的容斥原理:|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-|A∩B|-|A∩C|-|B∩C|+|A∩B∩C|3.n个集合的容斥原理:要计算几个集合并集的大小,我们要先将所有单个集合的大小计算出来,然后减去所有两个集合相交的部分,再加回所有三个集合相交的部分,再减去所有四个集合相交的部分,依此类推,一直计算到所有集合相交的部分。
二、容斥问题的应用:对于容斥问题,解题关键做到不重不漏,各个集合相加,理清各集合间的关系,扣掉重复补上遗漏的。
用于理解的主要方法是画文氏图,但考试中应尽量避免画图,这样速度偏慢些。
【例1】:某调查公司对甲、乙、丙三部电影的收看情况向135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,既看过甲、乙片为30人,既看过乙、丙片为31人,既看过甲、丙片为32人,其中有24人三部电影都看过,问多少人一部也没有看过呢?【解析】:既看过甲、乙片为30人是包含只看过甲乙还有甲乙丙三人两个部分,以M、N、W为既看过甲、乙片的人,N既看过乙、丙片的人,既看过甲、丙片的人,X为三部都看过的人数,这里面W、N、X都是有包含三者这个区域,根据把重复数的次数变为1次,或者说把重叠的面积变为一层,做到不重不漏的原则,则公式转化为I=A+B+C-(M+N+W)+X+Y,135=89+47+63-(30+31+32)+ 24+Y,Y=5人。
结论:三者容斥问题,画图之后可知,三个圆相交的地方有1层、2层、3层三种情况,当将三个集合相加的时候,2层和3层区域分别多计算一次和两次,故若想求全集,需要将重叠区域减掉,故三者容斥问题的公式为:A∪B∪C=A+B+C -A∩B-B∩C-C∩A+A∩B ∩C。
三个对象的容斥原理公式

三个对象的容斥原理公式我们来看一下三个对象的容斥原理公式是怎样的。
对于三个集合A、B、C,容斥原理公式可以表示为:|A∪B∪C| = |A| + |B| + |C| - |A∩B| - |A∩C| - |B∩C| + |A∩B∩C|其中,|X|表示集合X的元素个数,∪表示并集,∩表示交集。
这个公式的含义是,三个集合的并集的元素个数等于三个集合个别元素个数之和减去它们的交集个数,再加上它们的三个集合的交集个数。
在实际问题中,我们经常需要解决多集合之间的交集和并集问题。
而容斥原理可以帮助我们计算这些交集和并集的大小,从而得到最终的答案。
下面我们以一个具体的例子来说明容斥原理的应用。
假设有三个班级A、B、C,每个班级都有学生参加了数学竞赛和英语竞赛。
我们想要知道参加了数学竞赛或英语竞赛的学生总数。
我们可以分别计算出参加了数学竞赛的学生人数,记为|A|;参加了英语竞赛的学生人数,记为|B|;以及参加了数学竞赛和英语竞赛的学生人数,记为|C|。
然后,我们可以利用容斥原理公式计算出参加了数学竞赛或英语竞赛的学生总数。
根据公式,我们有:|A∪B| = |A| + |B| - |A∩B|其中,|A∪B|表示参加了数学竞赛或英语竞赛的学生总数,|A∩B|表示参加了数学竞赛和英语竞赛的学生人数。
接下来,我们可以利用容斥原理公式进一步计算出参加了数学竞赛或英语竞赛的学生总数,并且还参加了体育比赛的学生人数。
我们可以定义集合D表示参加了体育比赛的学生,那么根据容斥原理公式,我们有:|A∪B∪D| = |A∪B| + |D| - |(A∪B)∩D|其中,|A∪B∪D|表示参加了数学竞赛或英语竞赛的学生总数,并且还参加了体育比赛的学生人数,|(A∪B)∩D|表示既参加了数学竞赛或英语竞赛,又参加了体育比赛的学生人数。
通过这样的计算,我们可以得到参加了数学竞赛或英语竞赛的学生总数,并且还参加了体育比赛的学生人数。
这个例子展示了容斥原理在计算交集和并集问题中的应用。
容斥原理

容斥原理(Inclusion–exclusion principle),是指在计数时,必须注意无一重复,无一遗漏,为了使重叠部分不被重复计算,人们研究出一种新的计数方法。
这种方法的基本思想是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥原理。
公式也可表示为设S为有限集,,则两个集合的容斥关系公式:A∪B=A+B-A∩B(∩:重合的部分)三个集合的容斥关系公式:A∪B∪C=A+B+C-A∩B-B∩C-C∩A+A∩B∩C详细推理如下:1、等式右边改造={[(A+B-A∩B)+C-B∩C]-C∩A}+A∩B∩C2、文氏图分块标记如右图图:1245构成A,2356构成B,4567构成C3、等式右边()里指的是下图的1+2+3+4+5+6六部分:那么A∪B∪C还缺部分7。
4、等式右边[]号里+C(4+5+6+7)后,相当于A∪B∪C多加了4+5+6三部分,减去B∩C(即5+6两部分)后,还多加了部分4。
5、等式右边{}里减去C∩A(即4+5两部分)后,A∪B∪C又多减了部分5,则加上A∩B∩C(即5)刚好是A∪B∪C。
2严格证明对于容斥原理我们可以利用数学归纳法证明:证明:当时,等式成立()。
假设时结论成立,则当时,所以当时,结论仍成立。
因此对任意,均可使所证等式成立。
3原理1如果被计数的事物有A、B两类,那么,A类B类元素个数总和=属于A类元素个数+属于B类元素个数—既是A类又是B类的元素个数。
(A∪B=A+B-A∩B)例1一次期末考试,某班有15人数学得满分,有12人语文得满分,并且有4人语、数都是满分,那么这个班至少有一门得满分的同学有多少人?分析依题意,被计数的事物有语、数得满分两类,“数学得满分”称为“A类元素”,“语文得满分”称为“B类元素”,“语、数都是满分”称为“既是A类又是B 类的元素”,“至少有一门得满分的同学”称为“A类和B类元素个数”的总和。
容斥原理公式

容斥原理公式
A+B+C=A∪B∪C+A∩B+B∩C+C∩A-A∩B∩C这个公式里的A∪B∪C 迷糊.
最重要的是可不可以给我多举几个例子说明一下啊?
优质解析
∪并集(比如集合A有 1 3 5 7 集合B有 1 2 3 4 A并B为1 2 3 4 5 7)
∩交集(A交B为1 3)
三个圆为ABC
A∪B∪C为总面积
A∩B+B∩C+C∩A为灰色面积
A∩B∩C为最中间面积
其实就是三个圆的总面积(不重叠的圆的总面积)
其他类似问题
容斥原理公式A+B+C=A∪B∪C+A∩B+B∩C+C∩A-A∩B∩C这个公式里的A∪B∪C 迷糊.最重要的是可不可以给我多举几个例子说明一下啊?
容斥原理的公式(1)A+B+C=A∪B∪C+A∩B+B∩C+C∩A-A∩B∩C这个公式里的A ∪B∪C迷糊.
关于公考里容斥原理问题的疑惑昨天下午在复习容斥原理,这部分一直是搞的不太清楚的地方.A∪B∪C = A+B+C - A∩B - B∩C - C∩A + A∩B∩C,这个是大家都熟知的容斥原理公式,很多题
1、已知│x+1│+(y+2y)∧2=0,则x∧y=()
2、已知a是有理数,则│a-2001│+│a-20 02│的最小值是()
3、设x,y,a都是整数,│x│=1-a,│y│=2+2a-a∧2,则a=()
4、有理数a,b,c均不为0,且a+b+
线性代数一个初级行列式题今天做作业时候遇见个题是这样。
集合容斥公式

集合容斥公式集合容斥公式是一个通用的数学理论,它用来求解无论有多少单个集合时,它们的并集的总和。
它的概念可以用简单的语言来描述:如果你有若干集合,集合容斥公式可以帮助你计算这些集合的并集的总和。
一、定义集合容斥公式(Set Inclusion-Exclusion Formula)是一种在现代数学中常用的古老结果,也称为Möbius公式或容斥原理。
它由德国数学家August Ferdinand Möbius在1833年提出,是一种求解多个集合并集总和的简单方法。
其总体公式可以表述如下:S=∑mₙ∑n∑i Aᵢₙ其中,S表示并集的总和,mₙ表示第n个集合的元素个数,n表示集合的总数,Aᵢₙ表示第n个集合的第i个元素。
二、应用集合容斥公式在现代数学中有很多实际应用,它主要用于解决多集合问题,如求其中某一元素出现次数问题。
一般来讲,使用它可以避免低效率的枚举法,而能够以更节省时间和空间的方式获得正确的答案。
此外,它不仅在计算机科学中广泛应用,而且在线性代数、概率论等领域也有重要作用。
三、容斥原理容斥原理的原理源于集合的相交性和可加性。
集合的可加性表明,如果有多个集合,那么他们的并集就是把各个集合的元素加起来所形成的集合。
而相交性表明,如果多个集合存在相同的元素,那么只有一个这样的元素被纳入到并集中,而不是重复计算。
因此,在计算多个集合的并集总和时,必须先求出相交的元素,然后使用容斥原理来计算总和。
关于容斥原理的具体描述如下:如果有一组集合{Ai(i = 1, 2, 3...)},它们的并集总和可以表示为:S = A1 + A2 + A3 + ……然而,如果有一些集合存在相交的元素,那么这些重复的元素应该只计算一次,所以,可以使用容斥原理来调整计算公式:S = A1 + A2 + A3 + …… - A12 - A13 - A23 - …… + A123 + A124 + A134 + ……四、示例下面给出一个例子来说明集合容斥公式的使用。
容斥原理的三个公式

容斥原理的三个公式容斥原理是数学中一个挺有意思的概念,它有三个重要的公式,今天咱们就来好好聊聊这三个公式。
我先跟您说啊,这容斥原理在解决集合相关的问题时,那可真是大显身手。
就拿咱们生活中的例子来说吧,比如说学校组织活动,有参加书法比赛的同学,有参加绘画比赛的同学,还有既参加书法又参加绘画比赛的同学。
那怎么算总共有多少同学参加了这两类比赛呢?这时候容斥原理就派上用场啦!咱们先来说说容斥原理的第一个公式。
这个公式可以表述为:两个集合 A 和 B 的并集的元素个数,等于 A 的元素个数加上 B 的元素个数,再减去 A 和 B 的交集的元素个数。
简单来说就是:|A∪B| = |A| + |B| -|A∩B| 。
举个例子哈,一个班级里,喜欢语文的有 20 个同学,喜欢数学的有 30 个同学,既喜欢语文又喜欢数学的有 10 个同学。
那喜欢语文或者喜欢数学的同学一共有多少个呢?咱们就可以用这个公式来算。
|A|就是喜欢语文的 20 个同学,|B|就是喜欢数学的 30 个同学,|A∩B|就是既喜欢语文又喜欢数学的 10 个同学。
把数字带进去,那就是 |A∪B| = 20 + 30 - 10 = 40 个同学。
您瞧,是不是很清楚明了?再来说说第二个公式。
如果是三个集合 A、B、C ,那它们的并集的元素个数就是:|A∪B∪C| = |A| + |B| + |C| - |A∩B| - |B∩C| - |C∩A| +|A∩B∩C| 。
咱们还是拿例子来说事儿。
比如说在一个班级里,喜欢体育的有 25 个同学,喜欢音乐的有 15 个同学,喜欢美术的有 20 个同学,既喜欢体育又喜欢音乐的有8 个同学,既喜欢音乐又喜欢美术的有6 个同学,既喜欢体育又喜欢美术的有 9 个同学,三个都喜欢的有 3 个同学。
那喜欢体育或者音乐或者美术的同学一共有多少个呢?咱们就把数字往公式里带:|A|是 25 ,|B|是 15 ,|C|是 20 ,|A∩B|是 8 ,|B∩C|是 6 ,|C∩A|是 9 ,|A∩B∩C|是 3 。
数学———容斥原理

数学———容斥原理(1)如果被计数的事物有A、B两类,那么,A类B类元素个数总和= 属于A类元素个数+ 属于B类元素个数—既是A类又是B类的元素个数。
两个集合的容斥关系公式:A∪B = A+B - A∩B (∩:重合的部分)(把A、B两个集合的元素个数相加,因为既是A类又是B类的部分重复计算了一次,所以要减去。
)总数=两个圆内的-重合部分的(2)如果被计数的事物有A、B、C三类,那么,A类和B类和C 类元素个数总和= A类元素个数+ 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A类又是C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B 类而且是C类的元素个数。
三个集合的容斥关系公式:A∪B∪C = A+B+C - A∩B - B∩C - C∩A +A∩B∩C总数=三个圆内的—重合两次的+重合三次的【例题1】某大学某班学生总数是32人,在第一次考试中有26人及格,在第二次考试中有24人及格,若两次考试中,都没及格的有4人,那么两次考试都及格的人数是( ) A.22B.18C.28D.26【解析】:设A=第一次考试中及格的人数(26人),B=第二次考试中及格的人数(24人),显然,A+B=26+24=50;A∪B=32-4=28,则根据A∩B=A+B-A ∪B=50-28=22。
答案为A。
【例题2】电视台向100人调查前一天收看电视的情况,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?【解析】:设A=看过2频道的人(62),B=看过8频道的人(34),显然,A+B=62+34=96;A∩B=两个频道都看过的人(11),则根据公式A∪B= A+B-A∩B=96-11=85,所以,两个频道都没看过的人数为100-85=15人。
【例题3】一次期末考试,某班有15人数学得满分,有12人语文得满分,并且有4人语、数都是满分,那么这个班至少有一门得满分的同学有多少人?【解析】:数学得满分人数→A,语文得满分人数→B,数学、语文都是满分人数→A ∩B,至少有一门得满分人数→A∪B。