小学奥数-容斥原理(教师版)
小学奥数《容斥原理》(同步语音)

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设三科都得满分者为x 全班人数 20 20 20 7 8 9 x 3 整理后:全班人数=39+x 39+x表示全班人数,当x取最大值时,全班人数 就最多,当x取最小值时,全班人数就最少。x是数 学、语文、英语三科都得满分的同学,因而x中的人 数一定不超过两科得满分的人数,即 x 7,x 8 且 x 9 ,由此我们得到 x 7 ,另一方面x最小可 能是0,即没有三科都得满分的。 当x取最大值7时,全班有(39 7 )46 人,当x取最小 值0时,全班有39人。 答:这个班最多有46人,最少有39人。
小学数学
容斥原理
在计数时,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。
容斥原理(第一讲)
5、全班有50人,不会骑车的有23人,不会 滑旱冰的有35人,两样都会的有5人。问: 两样都不会的有多少人? 50-5=45人 23+35-45=15人 6、六年级(2)班有48名学生,其中会骑自 行车的有27个,会游泳的有18人,既会骑自 行车又会游泳的有10人。问两样都不会的有 多少人? 27+18-10=35人 48-35=13人
容斥原理
试一试:
某班学生每人家里至少有空调和电脑
两种电器中的一种,已知家中有空调 的有41人,有电脑的有34人,二者都 有的有27人,这个班有学生多少人? 41+34-27=48人
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小学奥数容斥原理

小学奥数容斥原理
小学奥数中的容斥原理是一种经典的数学方法,它常常用于解决有关组合计数的问题。
容斥原理可以帮助我们计算两个集合的交集、并集以及差集的元素个数。
具体来说,容斥原理告诉我们,要计算两个集合的并集的元素个数,我们可以先计算每个集合的元素个数,然后减去这两个集合的交集的元素个数。
这样可以避免重复计算。
例如,假设我们有两个集合A和B,集合A中有3个元素,集合B中有4个元素。
如果我们想计算这两个集合的并集的元素个数,根据容斥原理,我们应该先计算集合A的元素个数,再计算集合B的元素个数,然后减去集合A和集合B的交集的元素个数。
另外,容斥原理也可以用于计算三个集合的并集、四个集合的并集,以及更多集合的并集,只需要依次计算每个集合的元素个数,并根据公式依次加减交集的元素个数。
需要注意的是,在应用容斥原理时,我们需要确保计算交集和并集时没有重复计算的情况发生。
这需要我们对问题进行仔细分析和思考,以保证计算结果的正确性。
总之,容斥原理是一种解决组合计数问题的有力工具,在小学奥数中有着重要的应用,通过灵活运用容斥原理,我们可以更快、更准确地解决各类问题。
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。
第三十五周容斥原理专题简析: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。
分析完成语文作业的有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。
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?3,学校文艺组每人至少会演奏一种乐器,已知会拉手风琴的有24人,会弹电子琴的有17人,其中两种乐器都会演奏的有8人。
这个文艺组一共有多少人?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。
(小学奥数)容斥原理之最值问题

1. 瞭解容斥原理二量重疊和三量重疊的內容;2. 掌握容斥原理的在組合計數等各個方面的應用.一、兩量重疊問題 在一些計數問題中,經常遇到有關集合元素個數的計算.求兩個集合並集的元素的個數,不能簡單地把兩個集合的元素個數相加,而要從兩個集合個數之和中減去重複計算的元素個數,即減去交集的元素個數,用式子可表示成:A B A B A B =+-(其中符號“”讀作“並”,相當於中文“和”或者“或”的意思;符號“”讀作“交”,相當於中文“且”的意思.)則稱這一公式為包含與排除原理,簡稱容斥原理.圖示如下:A 表示小圓部分,B 表示大圓部分,C 表示大圓與小圓的公共部分,記為:A B ,即陰影面積.圖示如下:A 表示小圓部分,B 表示大圓部分,C 表示大圓與小圓的公共部分,記為:A B ,即陰影面積.包含與排除原理告訴我們,要計算兩個集合A B 、的並集AB 的元素的個數,可分以下兩步進行:第一步:分別計算集合A B 、的元素個數,然後加起來,即先求A B +(意思是把A B 、的一切元素都“包含”進來,加在一起);第二步:從上面的和中減去交集的元素個數,即減去C AB =(意思是“排除”了重複計算的元素個數). 二、三量重疊問題A 類、B 類與C 類元素個數的總和A =類元素的個數B +類元素個數C +類元素個數-既是A 類又是B 類的元素個數-既是B 類又是C 類的元素個數-既是A 類又是C 類的元素個數+同時是A 類、B 類、C 類的元素個數.用符號表示為:A B C A B C A B B C A C A B C =++---+.圖示如下:教學目標知識要點7-7-5.容斥原理之最值問題1.先包含——A B +重疊部分A B 計算了2次,多加了1次;2.再排除——A B A B +-把多加了1次的重疊部分A B 減去.在解答有關包含排除問題時,我們常常利用圓圈圖(韋恩圖)來幫助分析思考.【例 1】 “走美”主試委員會為三~八年級準備決賽試題。
四年级奥数(40讲)《举一反三》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 NbNa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。
小学奥数教案——容斥问题

小学奥数教案——容斥问题教案容斥问题一本讲学习目标理解并掌握容斥问题。
二重点难点考点分析容斥问题涉及到一个重要原理——包含和排除原理。
也叫容斥原理。
即当两个计数部分有重复包含时,为了不重复的计数,应从它们的和中排除重复部分。
三概念解析容斥原理:对几个事物,如果采用两种不同的分类标准,按性质1和性质2分类,那么具有性质1或性质2的事物个数等于性质1加上性质2减去它们的共同性质。
四例题讲解一班有48人,班主任在班会上问:“谁做完了语文作业请举手”有37人举手,又问:“谁做完了数学作业请举手”有42人举手,最后问:“谁语文、数学作业都没做完请举手”结果没有人举手。
求这个班语文、数学作业都做完的人数是多少个四年级一班有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,订阅《小学生优秀作文》的有45人,每人至少订阅一种读物,订阅《数学大世界》的有多少人!某班有36个同学在一项测试中,答对第一题的有25人,答对第二题的人有23人,两题都答对的有15人。
问多少个同学两题都答的不对某班有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,那么参加语文、数学两科竞赛的有多少人`在1到100的全部自然数中,既不是5的倍数,也不是6的倍数的数有多少个光明小学举办学生书法展览。
学校的橱窗里展出了每个年级学生的书法作品,其中有24幅不是五年级的,有22幅不是六年级的,五、六年级参展的书法作品一共有10幅,其他年级参展的书法作品共有多少幅'学校文艺组每人至少会演奏一种乐器,已知会拉手提琴的有24人,会弹电子琴的有17人,其中两样都会的有8人。
这个文艺组一共有多少人一个班有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,两种都订阅的有25人。
两种报纸都没有订阅的有多少人、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。
小学奥数 容斥原理之数论问题 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1.先包含——A B +重叠部分AB 计算了2次,多加了1次; A B A B +-1A B7-7-4 容斥原理之数论问题在解答有关包含排除问题时,我们常常利用圆圈图(韦恩图)来帮助分析思考.【例 1】 在1~100的全部自然数中,不是3的倍数也不是5的倍数的数有多少个?A B【考点】容斥原理之数论问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 如图,用长方形表示1~100的全部自然数,A 圆表示1~100中3的倍数,B 圆表示1~100中5的倍数,长方形内两圆外的部分表示既不是3的倍数也不是5的倍数的数.由1003331÷=可知,1~100中3的倍数有33个;由100520÷=可知,1~100中5的倍数有20个;由10035610÷⨯=()可知,1~100既是3的倍数又是5的倍数的数有6个.由包含排除法,3或5的倍数有:3320647+-=(个).从而不是3的倍数也不是5的倍数的数有1004753-=(个).【答案】53【巩固】 在自然数1100~中,能被3或5中任一个整除的数有多少个?【考点】容斥原理之数论问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 1003331÷=,100520÷=,10035610÷⨯=().根据包含排除法,能被3或5中任一个整除的数有3320647+-=(个).【答案】47【巩固】 在前100个自然数中,能被2或3整除的数有多少个?【考点】容斥原理之数论问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 如图所示,A 圆内是前100个自然数中所有能被2整除的数,B 圆内是前100个自然数中所有能被3整除的数,C 为前100个自然数中既能被2整除也能被3整除的数.前100个自然数中能被2整除的数有:100250÷=(个).由1003331÷=知,前100个自然数中能被3整除的数有:33个.由10023164÷⨯=()知,前100个自然数中既能被2整除也能被3整除的数有16个. 例题精讲 图中小圆表示A 的元素的个数,中圆表示B 的元素的个数,C1.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 ++-A B B C A C--A B C A B B C A C A B C ++---+所以A 中有50个数,B 中有33个数,C 中有16个数.因为A ,B 都包含C ,根据包含排除法得到,能被2或3整除的数有:50331667+-=(个).【答案】67【例 2】 在从1至1000的自然数中,既不能被5除尽,又不能被7除尽的数有多少个?【考点】容斥原理之数论问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 1~1000之间,5的倍数有10005⎡⎤⎢⎥⎣⎦=200个,7的倍数有10007⎡⎤⎢⎥⎣⎦=142个,因为既是5的倍数,又是7的倍数的数一定是35的倍数,所以这样的数有100035⎡⎤⎢⎥⎣⎦=28个. 所以既不能被5除尽,又不能被7除尽的数有1000-200-142+-28=686个.【答案】686【巩固】 求在1至100的自然数中能被3或7整除的数的个数.【考点】容斥原理之数论问题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 记 A :1~100中3的倍数,1003331÷=,有33个; B :1~100中7的倍数,1007142÷=,有14个;A B :1~100中3和7的公倍数,即21的倍数,10021416÷=,有4个. 依据公式,1~100中3的倍数或7的倍数共有3314443+-=个,则能被3或7整除的数的个数为43个. 【答案】43【例 3】 以105为分母的最简真分数共有多少个?它们的和为多少?【考点】容斥原理之数论问题 【难度】4星 【题型】解答【解析】 以105为分母的最简真分数的分子与105互质,105=3×5×7,所以也是求1到105不是3、5、7倍数的数有多少个,3的倍数有35个,5的倍数有21个,7的倍数有15个,15的倍数有7个,21的倍数有5个,35的倍数有3个,105的倍数有1个,所以105以内与105互质的数有105-35-21-15+7+5+3-1=48个,显然如果n 与105互质,那么(105-n )与n 互质,所以以105为分母的48个最简真分数可两个两个凑成1,所以它们的和为24.【答案】48个,和24【巩固】 分母是385的最简真分数有多少个?并求这些真分数的和.【考点】容斥原理之数论问题 【难度】4星 【题型】解答【解析】 385=5×7×11,不超过385的正整数中被5整除的数有77个;被7整除的数有55个;被11整除的数有35个;被77整除的数有5个;被35整除的数有11个;被55整除的数有7个;被385整除的数有1个;最简真分数的分子可以有385-77-55-35+5+11+7-1=240.对于某个分数a/385如果是最简真分数的话,那么(385-a )/385也是最简真分数,所以最简真分数可以每两个凑成整数1,所以这些真分数的和为120.【答案】240个,120个【例 4】 在1至2008这2008个自然数中,恰好是3、5、7中两个数的倍数的数共有 个.【考点】容斥原理之数论问题 【难度】3星 【题型】填空【关键词】西城实验【解析】 1到2008这2008个自然数中,3和5的倍数有200813315⎡⎤=⎢⎥⎣⎦个,3和7的倍数有20089521⎡⎤=⎢⎥⎣⎦个,5和7的倍数有20085735⎡⎤=⎢⎥⎣⎦个,3、5和7的倍数有200819105⎡⎤=⎢⎥⎣⎦个.所以,恰好是3、5、7中两个数的倍数的共有1331995195719228-+-+-=个.【答案】228个【例 5】 求1到100内有____个数不能被2、3、7中的任何一个整除。
小学数学五年级下册奥数思维 — 容斥原理
小学数学五年级下册奥数思维—容斥原理知识点解析: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=Na+Nb-Nab。
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。
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?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?例4:在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?例5:光明小学举办学生书法展览。
学校的橱窗里展出了每个年级学生的书法作品,其中有24幅不是五年级的,有22幅不是六年级的,五、六年级参展的书法作品共有10幅,其他年级参展的书法作品共有多少幅?1.分析与解答完成语文作业的有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。
2.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。
小学数学奥数测试题容斥原理_人教版-教育文档
第 1 页2019年小学奥数计数专题——容斥原理1.某班有40名学生,其中有15人参加数学小组,18人参加航模小组,有10人两个小组都参加.那么有多少人两个小组都不参加?2.某班45个学生参加期末考试,成绩公布后,数学得满分的有10人,数学及语文均得满分的有3人,这两科都没有得满分的有29人.那么语文成绩得满分的有多少人?3.50名同学面向老师站成一行.老师先让大家从左至右按1,2,3,…,49,50依次报数;再让报数是4的倍数的同学向后转,接着又让报数是6的倍数的同学向后转.问:现在面向老师的同学还有多少名?4.在游艺会上,有100名同学抽到了标签分别为1至100的奖券.按奖券标签号发放奖品的规则如下:①标签号为2的倍数,奖2支铅笔;②标签号为3的倍数,奖3只铅笔;③标签号既是2的倍数,又是3的倍数可重复领奖;④其他标签号均奖1支铅笔.那么游艺会为该项活动准备的奖品铅笔共有多少支?5.有一根长为180厘米的绳子,从一端开始每隔3厘米作一记号,每隔4厘米也作一记号,然后将标有记号的地方剪断.问绳子共被剪成了多少段?6.东河小学画展上展出了许多幅画,其中有16幅画不是六年级的,有15幅画不是五年级的.现知道五、六年级共有25幅画,那么其他年级的画共有多少幅?7.有若干卡片,每张卡片上写着一个数,它是3的倍数或4的倍数,其中标有3的倍数的卡片占32,标有4的倍数的卡片占43,标有12的倍数的卡片有15张.那么,这些卡片一共有多少张?8.在从1至1000的自然数中,既不能被5除尽,又不能被7除尽的数有多少个?9.五年级三班学生参加课外兴趣小组,每人至少参加一项.其中有25人参加自然兴趣小组,35人参加美术兴趣小组,27人参加语文兴趣小组,参加语文同时又参加美术兴趣小组的有12人,参加自然同时又参加美术兴趣小组的有8人,参加自然同时又参加语文兴趣小组的有9人,语文、美术、自然3科兴趣小组都参加的有4人.求这个班的学生人数.10.如图,已知甲、乙、丙3个圆的面积均为30,甲与乙、乙与丙、甲与丙重合部分的面积分别为6,8,5,而3个圆覆盖的总面积为73.求阴影部分的面积.11.四年级一班有46名学生参加3项课外活动.其中有24人参加了数学小组,20人参加了语文小组,参加文艺小组的人数是既参加数学小组也参加文艺小组人数的3.5倍,又是3项活动都参加人数的7倍,既参加文艺小组也参加语文小组的人数相当于3项都参加的人数的2倍,既参加数学小组又参加语文小组的有10人.求参加文艺小组的人数.12.图书室有100本书,借阅图书者需在图书上签名.已知这100本书中有甲、乙、丙签名的分别有33,44和55本,其中同时有甲、乙签名的图书为29本,同时有甲、丙签名的图书为25本,同时有乙、丙签名的图书为36本.问这批图书中最少有多少本没有被甲、乙、丙中的任何一人借阅过?13.如图,5条同样长的线段拼成了一个五角星.如果每条线段上恰有1994个点被染成红色,那么在这个五角星上红色点最少有多少个?14.甲、乙、丙同时给100盆花浇水.已知甲浇了78盆,乙浇了68盆,丙浇了58盆,那么3人都浇过的花最少有多少盆?15.甲、乙、丙都在读同一本故事书,书中有100个故事.每个人都从某一个故事开始,按顺序往后读.已知甲读了75个故事,乙读了60个故事,丙读了52个故事.那么甲、乙、丙3人共同读过的故事最少有多少个?第 1 页参考答案1.17【解析】有至少参加一个小组的同学有15+18-10=23人,所以有40-23=17人两个小组都不参加.2.9【解析】有数学、语文至少有一门得满分的学生有45-29=16人.所以语文成绩得满分的有16-10+3=9人.3.38【解析】在转过两次后,面向老师的同学分成两类:第一类是标号既不是4的倍数,又不是6的倍数;第二类是标号既是4的倍数又是6的倍数.1~50之间,4的倍数有⎥⎦⎤⎢⎣⎡450=12,6的倍数有⎥⎦⎤⎢⎣⎡650=8,即是4的倍数又是6的倍数的数一定是12的倍数,所以有⎥⎦⎤⎢⎣⎡1250=4. 于是,第一类同学有50-12-8+4=34人,第二类同学有4人,所以现在共有34+4=38名同学面向老师.4.232【解析】1~100,2的倍数有⎥⎦⎤⎢⎣⎡2100=50个,3的倍数有⎥⎦⎤⎢⎣⎡3100=33个,因为既是2的倍数,又是3的倍数的数一定是6的倍数,所以这样的数有⎥⎦⎤⎢⎣⎡6100=16人. 于是,既不是2的倍数,又不是3的倍数的数在1~100中有100-50-33+16=33. 所以,游艺会为该项活动准备的奖品铅笔共有50×2+33×3+33×1=232支.5.90【解析】我们只用先计算剪了多少刀,再加上1即为剪成的段数.从一端开始,将绳上距离这个端点整数厘米数的点编号,并将距离长度作为编号.有1~180,3的倍数有⎥⎦⎤⎢⎣⎡3180=60个,4的倍数有⎥⎦⎤⎢⎣⎡4180=45个,而既是3的倍数,又是4的倍数的数一定是12的倍数,所以这样的数有⎥⎦⎤⎢⎣⎡12180=15个. 注意到180厘米处的记号无法剪断,所以剪了(60-1)+(45-1)-(15-1)=89,所以绳子被剪成89+1=90段.6.3【解析】将东河小学分成3个部分,六年级、五年级、其他年级,那么有五年级和其他年级共作画16幅,六年级和其他年级共作画15幅.而五、六年级共作画25幅,所以其他年级的画共有(16+15-25)÷2=3幅.7.36【解析】设这些卡片共有x 张,那么标有3的倍数的卡片有32x 张,标有4的倍数的卡片有43x 张,而标有12的倍数的卡片既属于3的倍数又属于4的倍数. 所以有32x+43x -15=x ,解得x =36. 即这些卡片一共有36张.8.686个【解析】1~1000之间,5的倍数有⎥⎦⎤⎢⎣⎡51000=200个,7的倍数有⎥⎦⎤⎢⎣⎡71000=142个,因为既是5的倍数,又是7的倍数的数一定是35的倍数,所以这样的数有⎥⎦⎤⎢⎣⎡351000=28个. 所以既不能被5除尽,又不能被7除尽的数有1000-200-142+28=686个.9.62【解析】设参加自然兴趣小组的人组成集合A ,参加美术兴趣小组的人组成集合B ,参加语文兴趣小组的人组成集合C .|A|=25,|B|=35,|C|=27,|B ∩C|=12,|A ∩B|=8,|A ∩C|=9,|A ∩B ∩C|=4,|A ∪B ∪C|=|A|+|B|+|C|-|A ∩B|-|A ∩C|-|B ∩C|+|A ∩B ∩C|.所以,这个班中至少参加一项活动的人有25+35+27-12-8-9+4=62,而这个班每人至少参加一项.即这个班有62人.10.58【解析】设甲圆组成集合A ,乙圆组成集合B ,丙圆组成集合C .|A|=|B|=|C|=30, |A ∩B|=6,|B ∩C|=8,|A ∩C|=5,|A ∪B ∪C|=73,而|A ∪B ∪C|=|A|+|B|+|C|-|A ∩B|-|B ∩C|-|A ∩C|+|A ∩B ∩C|.有73=30×3-6-8-5+|A ∩B ∩C|,即|A ∩B ∩C|=2,即甲、乙、丙三者的公共面积(⑧部分面积)为2.那么只.是甲与乙(④),乙与丙(⑥),甲与丙(⑤)的公共的面积依次为6-2=4,8-2=6,5-2=3,所以有阴影部分(①、②、③部分之和)的面积为73-4-6-3-2=58. 11.21【解析】设参加数学小组的学生组成集合A ,参加语文小组的学生组成集合B ,参加文艺小组的学生组成集合C .三者都参加的学生有x 人.有|A ∪B ∪C|=46,|A|=24,|B|=20,|C|=3.5|A ∩C|=7|A ∩B ∩C|,|B ∩C|=2|A ∩B ∩C|,|A ∩B|=10.因为|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-|A∩B|-|A∩C|-|B∩C|+|A∩B∩C|,所以46=24+20+7x -10-2x-2x+x,解得x=3,即三者的都参加的有3人.那么参加文艺小组的有3×7=21人.12.33【解析】设甲借过的书组成集合A,乙借过的书组成集合B,丙借过的书组成集合C.|A|=33,|B|=44,|C|=55,|A∩B|=29,|A∩C|=25,|B∩C|=36.本题只需算出甲、乙、丙中至少有一人借过的书的最大值,再将其与100作差即可.|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|-|A∩B|-|A∩C|-|B∩C|+|A∩B∩C|,当|A∩B∩C|最大时,|A ∪B∪C|有最大值.也就是说当三人都借过的书最多时,甲、乙、丙中至少有一人借过的书的最多.而|A∩B∩C|最大不超过|A|、|B|、|C|、|A∩B|、|B∩C|、|A∩C|6个数中的最小值,所以|A∩B∩C|最大为25.有此时|A∪B∪C|=33+44+55-29-25-36+25=67,即三者至少有一人借过的数最多为67本,所以这批图书中最少有33本没有被甲、乙、丙中的任何一人借阅过.13.9960【解析】如下图,下图中“○”位置均有两条线段通过,也就是交点,如果这些交点所对应的线段都在“○”位置恰有红色点,那么在五角星上重叠的红色点最多,显然此时就有显现的红色点最少,有1994×5-(2-1)×10=9960个.14.4【解析】只考虑甲乙两人情况,有甲、乙都浇过的最少为:78+68-100=46盆,此时甲单独浇过的为78-46=32盆,乙单独浇过的为68-46=22盆;欲使甲、乙、丙三人都浇过的花最少时,应将丙浇过的花尽量分散在两端,于是三者都浇过花最少为58-32-22=4盆.15.12【解析】只考虑甲乙两人情况,有甲、乙都读过的最少为:75+60-100=35个,此时甲单独读过的为75-35=40个,乙单独读过的为60-35=25个;欲使甲、乙、丙三人都读过的书最少时,应将丙读过的书尽量分散在某端,于是三者都读过书最少为52-40=12个.评注:注意与14题的区别,本题中必须是从一端连续的排下去,而14题没有要求连续.第 3 页。
小学五年级奥数PPT:容斥原理.ppt
? 例1:设某班每名学生都要选修至少一种外语, 其中选修英语的学生人数为25,选修法语的 学生人数为18,选修德语的学生人数为20, 同时选修英语和法语的学生人数为8,同时选 修英语和德语的学生人数为13 ,同时选修法 语和德语的学生人数为6,而同时选修上述三 种外语的学生人数则为3,问该班共有多少名 学生?
(A+D+E+G)+(B+D+F+G)+(C+E+F+G)-(D+G)-(F+G)-(E+G)
↓
↓
↓ ↓ ↓↓
25 + 34+ 22-18-14-12
=A+B+C+D+E+F
=6块(去重时把 G去完了)
再加上三种都参加的G
25+34+22-18-14-12+8 =这个班人数
?结论(公式二)
? 如果被计数的事物有A、B、C三类, 那么,A类或B类或C类事物个数= A类 事物个数+ B类事物个数+C类事物个 数—既是A类又是B类的事物个数—既 是A类又是C类的事物个数—既是B类 又是C类的事物个数+既是A类又是B类 而且是C类的事=158人 158-90=68人
? 3、在一次数学测验中,所有同学都答了第1、2 两题,其中答对第1题的有35人,答对第2题的 有28人,这两题都答对的有20人,没有人两题 都答错。一共有多少人参加了这次数学测验?
35+28-20=42人
? 4、一个俱乐部里,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,都会下的有30人。这个俱乐部里有多少 人?
41+34-27=48(人)
?
41 27 34
容斥原理
?一个班有45名学生,订阅《小学生数 学报》的有 15人,订阅《今日少年报》 的有10人,两种报纸都订阅的有 6人。
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容斥原理 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,蝙蝠听说又来统计兽类了,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。
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。 即A∪B = A+B - A∩B 容斥原理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。 即A∪B∪C = A+B+C - A∩B - B∩C - C∩A + A∩B∩C
容斥原理1 【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? 【解析】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。 15+12-4=23 【小试牛刀】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,其中11人两个频道都看过。两个频道都没看过的有多少人? 【解析】100-(62+34-11)=15 【例2】★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? 【解析】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。 40-(48-37)=29人。
【小试牛刀】 五年级96名学生都订了报纸,有64人订了少年报,有48人订了小学生报。两种报纸都订的有多少人?
【解析】用左边的圆表示订少年报的64人,右边的圆表示订小学报的48人,中间重叠部分表示两
种报刊都订的人数。显然,两种报刊都订的人数被统计了两次:64+48=112人,比总人数多112-96=16人,这16人就是两种报刊都订的人数。 【例3】★★ 实验小学各年级都参加的一次书法比赛中,四年级与五年级共有20人获奖,在获奖者中有16人不是四年级的,有12人不是五年级的。该校书法比赛获奖的总人数是多少人? 【解析】由“16人不是四年级的”可知:16人是五年级和其他年级的;由“12人不是五年级的”可知:12人是四年级和其它年级的。用16+12可算出四年级加五年级以及两个其它年级的人数和,再减去20就得两个其他年级的人数,这样其他年级的人数是:(16+12-20)÷2=4人,该校参加书法比赛获奖的总人数是4+20=24人。 【例4】★★五一小学举行小学生田径运动会,其中24名运动员不是六年级的,28名运动员不是五年级的,已知五、六年级运动员共有32名,求五、六年级和中低年级运动员各有多少名? 【解析】(24+28-32)÷2=10
【例5】★在100个外语教师中,懂英语的有75人,懂日语的有45人,其中必然有既懂英语又懂日语的老师。问:只懂英语的老师有多少人? 【解析】显然,两种语言都懂的人在懂英语的75人中统计过一次,在懂日语的45人中又统计过一次。因此,75+45=120人,比100多出的20人就是两种语言都懂的人数。然后,从懂英语的75人中减去两种语言都懂的20人,就是只懂英语的人数了:75-20=55人。 【小试牛刀】40人都在做加试的两道题,并且至少做对了其中的一题。已知做对第一题的有30人, 做对第二题的有21人。只做对第一题的有多少人? 【解析】19人 【例6】★★在1至1000这1000个自然数中,能被5或11整除的自然数一共有多少个? 【解析】如下图,小圆表示能被11整除的自然数,大圆表示能被5整除的自然数。如果把大圆内的200个自然数和小圆内90个自然数相加,阴影部分的自然数事实上被加了两次。因此要想求出:能被5或11整除的自然数的个数就应该:
能被5整除的自然数的个数+能被11整除的自然数的个数-既能被5整除又能被11整除的自然数的个数=能被5或11整除的自然数的个数。 【解析】 能被5整除的自然数有多少个? 1000÷5=200 有200个。 能被11整除的自然数有多少个? 1000÷11=90……10 有90个。 既能被5整除又能被11整除的自然数有多少个? 1000÷55=18……10 有18个。 所以能被5或11整除的自然数的个数是:200+90-18=272个。 【小试牛刀】 60名同学面向老师站成一横排。老师先让同学们从左到右按照1、2、3、4、……、59、60的顺序依次报数,再让报数是4的倍数的同学向后转,接着又让报数是6的倍数的同学向后转。请问:现在面向老师的学生还有多少名? 【解析】从1到60中,4的倍数一共有:60÷4=15个,6的倍数一共有:60÷6=10个,既是4的倍数又是6的倍数有:60÷12=5个。一次都不转的学生是:60-(15+10-5)=40个,转两次的学生有5个,所以面向老师的学生还有40+5=45个。 【例7】★★★有一根长是240厘米的绳子,从一端开始每隔4厘米作一个记号,同时每隔6厘米也作一个记号,然后将标有记号的地方剪断,请问:绳子一共被剪成了多少段? 【解析】240厘米长的绳子每隔4厘米作一个记号,这样一共有:240÷4-1=59个记号;每隔6厘米作一个记号,这样一共有:240÷6-1=39个记号。而两者每隔12厘米重复一个记号,这样一共重复了:240÷12-1=19个记号。因此绳子上共有记号数是:59+39-19=79,所以绳子一共被剪成了79+1=80段。 容斥原理2
【例8】★★某校有28名学生参加市运动会,参加跑步类项目的有15人,参加跳类项目的有13人,参加投掷类项目的有14人,既参加跑又参加跳项目的有4人,既参加跑又参加投掷项目的有 6人,既参加跳又参加投掷项目的有5人,三种项目都参加的有2人,试说明,这个报名表有误。 【解析】按照赞加各个项目的详细人数,该校参加市运动会的人数为15+13+14-4-6-5+2=29人,与实际参加人数不符,所以这个报名表有误。 【小试牛刀】 某校六(1)班有学生45人,每人在暑假里都参加体育训练队,其中参加足球队的有25人,参加排球队的有22人,参加游泳队的有24人,足球、排球都参加的有12人,足球、游泳都参加的有9人,排球、游泳都参加的有8人,问:三项都参加的有多少人? 【解析】参加足球队的人数25人为A类元素,参加排球队人数22人为B类元素,参加游泳队的人数24人为C类元素,既是A类又是B类的为足球排球都参加的12人,既是B类又C类的为足球游泳都参加的9人,既是C类又是A类的为排球游泳都参加的8人,三项都参加的是A类B类C类的总和设为X。注意:这个题说的每人都参加了体育训练队,所以这个班的总人数既为A类B类和C类的总和。 25+22+24-12-9-8+X=45 解得X=3 【例9】★★★从1至1000这1000个自然数中,不能被3、5、7中任何一个自然数整除的数一共有多少个? 【解析】能被3整除的自然数有多少个? 1000÷3=333……1 有333个。 能被5整除的自然数有多少个? 1000÷5=200 有200个。 能被7整除的自然数有多少个? 1000÷7=142……6 有142个。 既能被3整除又能被5整除的自然数有多少个? 1000÷15=66……10 有66个。 既能被3整除又能被7整除的自然数有多少个? 1000÷21=47……13 有47个。 既能被5整除又能被7整除的自然数有多少个? 1000÷35=28……20 有28个。 能同时被3、5、7整除的自然数的个数有多少个? 1000÷(3×5×7)=9……55 有9个。 能被3、5、7中任何一个自然数整除的数一共有: 333+200+142-(66+47+28)+9=457个。 所以不能被3、5、7中任何一个自然数整除的数一共有:1000-543=457
【小试牛刀】分母是1001的最简分数一共有多少个? 【解析】这一题实际上就是找分子中不能与1001进行约分的数。由于1001=7×11×13,所以就是找不能被7,11,13整除的数。 由容斥原理知:在1—1001中,能被7或11或13整除的数有(143+91+7)-(13+11+7)+1=281(个),从而不能被7、11或13整除的数有1001-281=720(个).也就是说,分母为1001的最简分数有720个. 【例10】★★如下图,在长方形ABCD中,AD=15厘米,AB=8厘米,四边形OEFG的面积是9平方厘米。请问:阴影部分的面积是多少平方厘米?
【解析】三角形ABD、三角形AFD、三角形ACD都可以AD为底,AB为高,故它们的面积都等于AD×AB÷2=15×8÷2=60(平方厘米)。 阴影部分面积=(三角形ABD面积+三角形ACD面积)- (三角形AFD面积-四边形DEFG面积) =(60+60)-(60-9)=69(平方厘米)。
【小试牛刀】如图所示,A、B、C分别是面积为12、28、16的三张不同形状的纸片,它们重叠在一起,露在外面的总面积为38.若A与B、B与C的公共部分的面积分别为8、7,A、B、C
这三张纸片的公共部分为3.求A与C公共部分的面积是多少?
【解析】设A与C公共部分的面积为x,由包含与排除原理可得: ⑴ 先“包含”:把图形A、B、C的面积相加:12281656,那么每两个图形的公共部分的面积都重复计算了1次,因此要排除掉. ⑵ 再“排除”:5687x,这样一来,三个图形的公共部分被全部减掉,因此还要再补回. ⑶ 再“包含”:56873x,这就是三张纸片覆盖的面积. 根据上面的分析得:5687338x,解得:6x. 【例11】★★某校五年级有120名学生,订《故事大王》的有85人,订《儿童漫画》的有90人,订《优秀作文选》的有70人,同时订《故事大王》和《优秀作文选》的有62人,同时订《儿童漫