1、小升初在计数时,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。要计算两个集合中元素的总数,可分以下两步进行:第一步:分别计算集合的元素个数,然后加起来,即先求(意思是把的一切元素都“包含”进来,加在一起);第二步:从上面的和中减去重复的元素个数,即减去“共有”(意思是“排除” 了重复计算的元素个数)。即:图示如下:表示小圆部分,表示大圆部分,表示大圆与小圆的公共部分,即阴影面积。1、先包含重叠部分计算了
2、2次,多加了1次;2、再排除把多加了1次的重叠部分减去。【例1】把长厘米和厘米的两根铁条焊接成一根铁条。已知焊接部分长厘米,焊接后这根铁条有多长?【难度】【答案】87【解析】焊接部分为两根铁条的重合部分,由容斥原理“”知,焊接后这根铁条长厘米。【例2】某班组织象棋和军棋比赛,参加象棋比赛的有人,参加军棋比赛的有人,有人两项比赛都参加了,这个班参加棋类比赛的共有多少人?【难度】【答案】42【解析】根据容斥原理“”得:(人)。【例3】五年级二班共有学生40人,参加语文兴趣小组的有人,参加数学兴趣小组的有人,这个班有多少人同时参加了语文和数学兴趣小组?【难度】【答案】17【解析】根据容斥原理“”得:
3、40=28+29-语数共有语数共有=28+29-40=17人要计算三个集合中元素的总数,可分以下三步进行:第一步:分别计算集合的元素个数,然后加起来,即先求(意思是把的一切元素都“包含”进来,加在一起);第二步:从上面的和中减去重复的元素个数,即减去“”(意思是“排除” 了重复计算的元素个数);第三步:上面的差加上共有的元素个数(意思是把第二步作差中减掉的共有元素重新包含进来)即:图示如下:图中小圆表示的元素的个数,中圆表示的元素的个数,大圆表示的元素的个数。1. 先包含“”重叠了次,多加了次。2. 再排除重叠部分“共有”重叠了次,但是在进行“”计算时都被减掉了。3. 再包含【例4】某班学生手
4、中分别拿红、黄、蓝三种颜色的小旗,已知手中有红旗的共有人,手中有黄旗的共有人,手中有蓝旗的共有人。其中手中有红、黄、蓝三种小旗的有人,而手中只有红、黄两种小旗的有人,手中只有黄、蓝两种小旗的有人,手中只有红、蓝两种小旗的有人,那么这个班共有多少人?【难度】【答案】68【解析】34+26+18-9-4-3+6=68(人)【例5】某班有人,其中人爱打篮球,人爱打排球,人爱踢足球,人既爱打篮球又爱踢足球,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:既爱打篮球又爱打排球的有几人?【难度】【答案】7【解析】26+17+19-9-4-篮排共有=42篮排共有=26+17+1
5、9-9-4-42=7(人)【例6】五年级班有名学生参加三项课外活动,其中人参加了绘画小组,人参加了合唱小组,参加朗诵小组的人数是既参加绘画小组又参加朗诵小组人数的倍,又是三项活动都参加人数的倍,既参加朗诵小组又参加合唱小组的人数相当于三项都参加人数的倍,既参加绘画小组又参加合唱小组的有人,求参加朗诵小组的人数。【难度】【答案】21【解析】三项都参加的人数为,参加朗诵小组的为,既参加绘画小组又参加朗诵小组的人数为,既参加朗诵小组又参加合唱小组的人数也为。根据公式“”列出方程,解得,所以参加朗诵小组的人数为人。利用容斥原理,如何求前个自然数中能被或整除的数。前个自然数如图所示,圆内是前个自然数中所
6、有能被整除的数,圆内是前个自然数中所有能被整除的数,为前个自然数中既能被整除也能被整除的数。前个自然数中所有能被整除的数有:(个) (除不尽则去尾法保留整数)前个自然数中所有能被整除的数有:(个) (除不尽则去尾法保留整数)前个自然数中既能被整除又能被整除的数有:(个) (除不尽则去尾法保留整数,表示和的最小公倍数)所以中有个数,中有个数,中有个数。因为,都包含,根据容斥原理得到,前个自然数中能被或整除的数有:(个)。【例7】在前个非零自然数中,能被或整除的数有多少个?【难度】【答案】67【解析】如图所示,圆内是前个自然数中所有能被整除的数,圆内是前个自然数中所有能被整除的数,为前个自然数中既
7、能被整除也能被整除的数。前个自然数中能被整除的数有:(个)。由知,前个自然数中能被整除的数有:个。由知,前个自然数中既能被整除也能被整除的数有个。所以中有个数,中有个数,中有个数。因为,都包含,根据容斥原理得到,能被或整除的数有:(个)。【例8】在到所有自然数中,既不是的倍数又不是和的倍数的数有多少个?【难度】【答案】535【解析】,的倍数的个数为; ,的倍数的个数为;,的倍数的个数为;,同时是和的倍数,即是的倍数的个数为;,同时是和的倍数,即是的倍数的个数为;,同时是和的倍数,即是的倍数的个数为,同时是、的倍数,即是的倍数的个数为不是、的倍数的个数为【例9】50名同学面向老师站成一行,老师先
8、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?【难度】【答案】38【解析】504=122,50以内4的倍数有12个;506=82,6的倍数有8个;5012=42,4和6公倍数有4个;转过的同学:12+8-4=16(名)没有转过的同学:50-16=34(名);转两次的同学:4名没有转过和转两次的同学面向老师:34+4=38(人)【例10】有一根长厘米的绳子,从左端开始每隔厘米做一个记号,每隔厘米也做一个记号,然后将标有记号的地方剪断,问绳子共被剪成多少段?【难度】【答案】90【解析】每隔厘米做
9、一个记号,记号有(个),每隔厘米做一个记号,记号有(个),因为,所以其中重合的记号有(个),绳子上记号共有(个),绳子被剪成(段)。【例11】有种食品,其中含钙的有种,含铁的有种,那么同时含钙和铁的食品种类的最大值和最小值分别是多少?【难度】【答案】43;11【解析】最大值就是含铁的种数种,最小值种。【例12】某班共有学生48人,其中27人会游泳,33人会骑自行车,40人会打乒乓球那么,这个班至少有多少学生这三项运动都会?【难度】【答案】4【解析】不会游泳的有4827=21不会骑自行车的有4833=15不会打乒乓球的有4840=8所以不是三样都会的人最多有21158=44人因此三样都会的人最少
10、有4844=4人【习题1】全班同学参加采摘活动,采了桃子的有人,采了苹果的有25人,既采了桃子又采了苹果的有人,问:全班共有多少人?【难度】【答案】36【解析】根据容斥原理,全班总人数为:18+25-7=36(人)【习题2】学校组织棋类比赛,参加围棋比赛的有人,参加中国象棋比赛的有人,参加国际象棋比赛的有人,同时参加了围棋和中国象棋比赛的有人,同时参加了围棋和国际象棋比赛的有人,同时参加了中国象棋和国际象棋比赛的有人,其中三种棋赛都参加的有人,问参加棋类比赛的共有多少人?【难度】【答案】98【解析】根据容斥原理,参加棋类比赛的总人数为:(人)。【习题3】某班学生总数为人,在第一次考试中有人及格
11、,在第二次考试中有人及格,若两次考试中,都没有及格的有人,那么两次考试都及格的人数是多少?【难度】【答案】22【解析】至少及格一次的人有:(人),根据容斥原理,两次考试都及格的人数是人。【习题4】有位旅客,其中有人既不懂英语又不懂俄语,有人懂英语,人懂俄语。问既懂英语又懂俄语的有多少人? 【难度】【答案】68【解析】在人中懂英语或俄语的有:(人)由容斥原理,得:(人)【习题5】在至的自然数中,不能被整除,又不能被整除,还不能被整除的数有多少个?【难度】【答案】26【解析】根据容斥原理,在至的自然数中,能被整除,或能被整除,或能被整除的自然数的个数。所以,在至的自然数中,不能被整除,又不能被整除
12、,还不能被整除的数有(个)【习题6】在游艺会上,有名同学抽到了标签分别为至的奖券。按奖券标签号发放奖品的规则如下:标签号为的倍数,奖支铅笔;标签号为的倍数,奖支铅笔;标签号即是的倍数又是的倍数可以重复领奖;其他标签号均奖支铅笔。那么游艺会为该活动准备的奖品铅笔共有多少支?【难度】【答案】232【解析】根据容斥原理,;中的倍数有个,的倍数有个,的倍数有个,既不是的倍数又不是的倍数有个;游艺会为该活动准备的奖品数为支。【习题7】甲、乙、丙读同一本故事书,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
13、故事最少有多少个?【难度】【答案】12【解析】甲乙共同读过的,最少有75+60-100=35本乙丙共同读过的,最少有60+52-100=12本甲丙共同读过的,最少有75+52-100=27本那么甲乙丙共同读过的,最少就是12本【习题8】有2000盏亮着的电灯,各有一个拉线开关控制着,现按其顺序编号为1,2,3,2000,然后将编号为2的倍数的灯线拉一下,再将编号为3的倍数的灯线拉一下,最后将编号为5的倍数的灯线拉一下,三次拉完后,亮着的灯有多少盏?【难度】【答案】1002【解析】20002=1000,2的倍数有1000个;20003=6662,3的倍数有666个;20005=400,5的倍数为
14、400个;20006=333个2,2、3的公倍数有333个;200010=200,2、5的公倍数有200个;200015=1335,3、5的公倍数有133个;200030=662,2、3、5的公倍数有66个;所有灯被拉的次数分别为1、2、3次,其中拉一次的和拉三次的最后是灭的,而只拉1次的和拉3次的灯的编号情况是:只是2的倍数:1000-333-200+66只是3的倍数:666-333-133+66只是5的倍数:400-200-133+662、3、5的公倍数,共66盏则灭掉的灯的总数为:(1000-333-200+66)+(666-333-133+66)+(400-200-133+66)+66
15、=998则最后亮着的灯的总盏数为:2000-998=1002【作业1】某次考试,通过语文考试的有53人,通过数学考试的有41人,语文考试和数学考试都通过的有24人,共有多少人通过考试?【难度】【答案】70【解析】根据容斥原理,(人)【作业2】一栋居民楼里的住户每户都订了2份不同的报纸。如果该居民楼的住户只订了甲、乙、丙三种报纸,其中甲报30份,乙报34份,丙报40份,那么既订乙报又订丙报的有_户。【难度】【答案】22【解析】,【作业3】某班共有人,参加美术小组的有人,参加音乐小组的有人,有人两个小组都参加了。这个班既没参加美术小组也没参加音乐小组的有多少人?【难度】【答案】16【解析】根据容斥
16、原理,(人)【作业4】在1这100个自然数中,能被或整除的数有多少个?【难度】【答案】67【解析】如图所示,圆内是前个自然数中所有能被整除的数,圆内是前个自然数中所有能被整除的数,为前个自然数中既能被整除也能被整除的数。前个自然数中能被整除的数有:(个)。由知,前个自然数中能被整除的数有:个。由知,前个自然数中既能被也能被整除的数有个。所以中有个数,中有个数,中有个数。因为,都包含,根据包含排除法得到,能被或整除的数有:(个)。【作业5】五(1)班有46人,其中会弹钢琴的有30人,会拉小提琴的有28人,则这个班既会弹钢琴又会拉小提琴的至少有多少人?【难度】【答案】12【解析】(人)【作业6】从
17、到的正整数中,至少能被、之一整除的数有多少个?【难度】【答案】542857【解析】能被整除的数有333333个能被整除的数有200000个能被整除的数有142857个同时能被、整除的数有66666个同时能被、整除的数有28571个同时能被、整除的数有47619个同时能被、整除的数有9523个至少能被、之一整除的数有个【作业7】甲、乙、丙同时给盆花浇水。已知甲浇了盆,乙浇了盆,丙浇了,那么人都浇过的花最少有多少盆?【难度】【答案】4【解析】甲乙丙一共浇花次 若要三人都浇的花尽可能的少,那么每盆花浇次 三人都浇的花至少有盆【作业8】在一根长木棍上,有三种刻度线:第一种刻度线将木棍分成10等份;第二
18、种将木棍分成12等份;第三种将木棍分成15等份;如果沿每条刻度线将木棍锯断,则木棍总共被锯成_段【难度】【答案】28【解析】10,12,15的最小公倍数是60,设木棍60厘米,6010=6(厘米),6012=5(厘米),6015=4(厘米),10等分的为第一种刻度线,共101=9(条),12等分的为第二种刻度线,共121=11(条),15等分的为第三种刻度线,过151=14(条),第一种与第二种刻度线重合的条数:6和5的最小公倍数是30,60301=21=1(条),第一种与第三种刻度线重合的条数:6和4的最小公倍数是12,60121=51=4(条),第二种与第三种刻度线重合的条数:5和4的最小公倍数是20,60201=31=2(条),三种刻度线重合的没有,6、5和4的最小公倍数是60,因此,共有刻度线9+11+14142=27(条),木棍总共被锯成27+1=28(段) 17 / 17