内容正文:
小升初数学思维拓展第21讲 容斥原理
一, 知识地图
二,基础知识
趣题导引:
有一次,学而思小升初培训部进行数学和英语模拟测试,全体学员的考试成绩统计出来后,周老师在班上向同学报告所有学员的考试情况。
周老师说:“这次考试成绩比上一次有了很大的提高,说明同学们在这一段时间内非常认真地学习了学而思的课程,有我们老师的功劳,但更重要的是你们的努力,希望下一次考试可以更上一层楼。我们全体六年级学员有1106人,其中数学成绩90分以上的有542人,英语成绩90分以上的有479人,数学和英语成绩都考90分以上的有256人,数学和英语成绩都在90分以下的有350人,希望这部分同学可以奋起直追,加倍努力,争取在下一次考试中也都可以拿到90分以上的好成绩。”
周老师的话刚说完,其中一个同学小明就举手说:“老师,您的统计数据有问题,至少有一个人数是不对的。”周老师很从容的回答说:“没错,小明同学说得很对,确实有一个数据我故意说错的,就看大家能不能反应出来,你们知道是为什么吗?”于是大家都热烈讨论了起来,同学们,你们知道小明是如何很快又肯定的说有一个数据老师说错了吗?要想知道答案,先学好下面的内容了!
(一)容斥原理介绍
本章节的主要内容是解决涉及包含与排除关系的计算题与应用题,运用到的一个基本原理称为容斥原理,下面我们将容斥原理的内容介绍给大家,由于容斥原理中涉及的各部分之间的关系非常的微妙,希望同学可以仔细学习,细心体会。
1、两者容斥原理图形与公式
首先讨论两者之间的包含与排除关系,我们先来看一个例子,
一个班级上有同学数学及格,有同学语文及格,有同学两门功
课都及格,还有同学两门功课都不及格,那么它们的人数关系
可以用右图表示:
从图中我们可以看出它们之间的关系,即:
(数学及格人数+语文及格人数-都及格人数)+都不及格人数=全班人数
大家知道为什么要减都及格人数吗?
这是因为数学及格人数和语文及格人数里面都包含了两门都及格
的人数,这样两门都及格人数就重复计算两次,所以要减去一次。
总结为一般规律,我们可以用公式来表示:
S=(A+B-A∩B)+D=A∪B +D
(字母含义:A∩B-既属于A、又属于B的元素;
A∪B-属于A,B中任何一个的元素;
D -既不属于A、又不属于B的元素。)
这就是二者容斥原理的一般表达形式,图形表达(我们称之为韦恩图)如图所示。
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