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1、四年級奧數(shù)題第35講 容斥原理
第35講容斥原理
一、專題簡析:
容斥問題涉及到一個重要原理——包含與排除原理,也叫容斥原理。即當兩個計數(shù)部分有重復(fù)包含時,為了不重復(fù)計數(shù),應(yīng)從它們的和中排除重復(fù)部分。
容斥原理:對n個事物,如果采用不同的分類標準,按性質(zhì)a分類與性質(zhì)b 分類(如圖),那么具有性質(zhì)a或性質(zhì)b的事物的個數(shù)=N a+N b-N ab。
Nab Nb
Na
二、精講精練:
例1:一個班有48人,班主任在班會上問:“誰做完語文作業(yè)?請舉手!”有37人舉手。又問:“誰做完數(shù)學作業(yè)?請舉手!”有42人舉手。最后問:“誰語文、數(shù)學作業(yè)都沒有做完?”沒有人舉手。求這個班語文、數(shù)學
2、作業(yè)都完成的人數(shù)。
練習一
1、五年級有122名學生參加語文、數(shù)學考試,每人至少有一門功課取得優(yōu)秀成績。其中語文成績優(yōu)秀的有65人,數(shù)學優(yōu)秀的有87人。語文、數(shù)學都優(yōu)秀的有多少人?
2、四年級一班有54人,訂閱《小學生優(yōu)秀作文》和《數(shù)學大世界》兩種讀物的有13人,訂《小學生優(yōu)秀作文》的有45人,每人至少訂一種讀物,訂《數(shù)學大世界》的有多少人?
例2:某班有36個同學在一項測試中,答對第一題的有25人,答對第二題的有23人,兩題都答對的有15人。問多少個同學兩題都答得不對?
練習二
1、五(1)班有40個學生,其中25人參加數(shù)學小組,23人參加科技小組,有19人兩個小組都參加了。那么
3、,有多少人兩個小組都沒有參加?
2、一個班有55名學生,訂閱《小學生數(shù)學報》的有32人,訂閱《中國少年報》的有29人,兩種報紙都訂閱的有25人。兩種報紙都沒有訂閱的有多少人?
例3:某班有56人,參加語文競賽的有28人,參加數(shù)學競賽的有27人,如果兩科都沒有參加的有25人,那么同時參加語文、數(shù)學兩科競賽的有多少人?
練習三
1、一個旅行社有36人,其中會英語的有24人,會法語的有18人,兩樣都不會的有4人。兩樣都會的有多少人?
2、一個俱樂部有103人,其中會下中國象棋的有69人,會下國際象棋的有52人,這兩種棋都不會下的有12人。問這兩種棋都會下的有多少人?
例4:在1到100的
4、自然數(shù)中,既不是5的倍數(shù)也不是6的倍數(shù)的數(shù)有多少個?
練習四
1、在1到200的全部自然數(shù)中,既不是5的倍數(shù)又不是8的倍數(shù)的數(shù)有多少個?
2、在1到130的全部自然數(shù)中,既不是6的倍數(shù)又不是5的倍數(shù)的數(shù)有多少個?
例5:光明小學舉辦學生書法展覽。學校的櫥窗里展出了每個年級學生的書法作品,其中有24幅不是五年級的,有22幅不是六年級的,五、六年級參展的書法作品共有10幅,其他年級參展的書法作品共有多少幅?
練習五
1、科技節(jié)那天,學校的科技室里展出了每個年級學生的科技作品,其中有110件不是一年級的,有100件不是二年級的,一、二年級參展的作品共有32件。其他年級參展的作品共有多少件
5、?
2、六(1)兒童節(jié)那天,學校的畫廊里展出了每個年級學生的圖畫作品,其中有25幅畫不是三年級的,有19幅畫不是四年級的,三、四兩個年級參展的畫共有8幅。其他年級參展的畫共有多少幅?
三、課后作業(yè)
1、學校文藝組每人至少會演奏一種樂器,已知會拉手風琴的有24人,會彈電子琴的有17人,其中兩種樂器都會演奏的有8人。這個文藝組一共有多少人?
2、某校選出50名學生參加區(qū)作文比賽和數(shù)學比賽,結(jié)果3人兩項比賽都獲獎了,有27人兩項比賽都沒有獲獎。已知作文比賽獲獎的有14人,問數(shù)學比賽獲獎的有多少人?
3、三年級一班參加合唱隊的有40人,參加舞蹈隊的有20人,既參加合唱隊又參加舞蹈隊的有14人
6、。這兩隊都沒有參加的有10人。請算一算,這個班共有多少人?
4、五(1)班做廣播操,全班排成4行,每行的人數(shù)相等。小華排的位置是:從前面數(shù)第5個,從后面數(shù)第8個。這個班共有多少個學生?
5、實驗小學舉辦學生書法展,學校的櫥窗里展出每個年級學生的書法作品,其中有28幅不是五年級的,有24幅不是六年級的,五、六年級參展的書法作品共有20幅。一、二年級參展的作品總數(shù)比三、四年級參展作品的總數(shù)少4幅。一、二年級參展的書法作品共有多少幅?
專題簡析:
容斥問題涉及到一個重要原理——包含與排除原理,也叫容斥原理。即當兩個計數(shù)部分有重復(fù)包含時,為了不重復(fù)計數(shù),應(yīng)從它們的和中排除重復(fù)部分。
容斥原理
7、:對n個事物,如果采用不同的分類標準,按性質(zhì)a分類與性質(zhì)b分類(如圖),
那么具有性質(zhì)a或性質(zhì)b的事物的個數(shù)=N
a +N
b
-N
ab
。
Nab Nb
Na
例1:一個班有48人,班主任在班會上問:“誰做完語文作業(yè)?請舉手!”有37人舉手。又問:“誰做完數(shù)學作業(yè)?請舉手!”有42人舉手。最后問:“誰語文、數(shù)學作業(yè)都沒有做完?”沒有人舉手。求這個班語文、數(shù)學作業(yè)都完成的人數(shù)。
分析完成語文作業(yè)的有37人,完成數(shù)學作業(yè)的有42人,一共有37+42=79人,多于全班人數(shù)。這是因為語文、數(shù)學作業(yè)都完成的人數(shù)在統(tǒng)計做完語文作業(yè)的人數(shù)時算過一次,在統(tǒng)計做完數(shù)學作業(yè)的人數(shù)時又算了一
8、次,這樣就多算了一次。所以,這個班語文、數(shù)作業(yè)都完成的有:79-48=31人。
練習一
1,五年級有122名學生參加語文、數(shù)學考試,每人至少有一門功課取得優(yōu)秀成績。其中語文成績優(yōu)秀的有65人,數(shù)學優(yōu)秀的有87人。語文、數(shù)學都優(yōu)秀的有多少人?
2,四年級一班有54人,訂閱《小學生優(yōu)秀作文》和《數(shù)學大世界》兩種讀物的有13人,訂《小學生優(yōu)秀作文》的有45人,每人至少訂一種讀物,訂《數(shù)學大世界》的有多少人?
3,學校文藝組每人至少會演奏一種樂器,已知會拉手風琴的有24人,會彈電子琴的有17人,其中兩種樂器都會演奏的有8人。這個文藝組一共有多少人?
【答案】1.65+87-122=30(人)
9、
2.54-45+13=22(人)
3.24-8+17=33(人)
例2:某班有36個同學在一項測試中,答對第一題的有25人,答對第二題的有23人,兩題都答對的有15人。問多少個同學兩題都答得不對?
分析與解答:已知答對第一題的有25人,兩題都答對的有15人,可以求出只答對第一題
的有25-15=10人。又已知答對第二題的有23人,用只答對第一題的人數(shù),加上答對第二題的人數(shù)就得到至少有一題答對的人數(shù):10+23=33人。所以,兩題都答得不對的有36-33=3人。
練習二
1,五(1)班有40個學生,其中25人參加數(shù)學小組,23人參加科技小組,有19人兩個小組都參加了。那么,有多少
10、人兩個小組都沒有參加?
2,一個班有55名學生,訂閱《小學生數(shù)學報》的有32人,訂閱《中國少年報》的有29人,兩種報紙都訂閱的有25人。兩種報紙都沒有訂閱的有多少人?
3,某校選出50名學生參加區(qū)作文比賽和數(shù)學比賽,結(jié)果3人兩項比賽都獲獎了,有27人兩項比賽都沒有獲獎。已知作文比賽獲獎的有14人,問數(shù)學比賽獲獎的有多少人?
【答案】1.40-(23+25-19)=11(人)
2.55-(32+29-25)=19(人)
3.(50-27)+3-14=12(人)
例3:某班有56人,參加語文競賽的有28人,參加數(shù)學競賽的有27人,如果兩科都沒有參加的有25人,那么同時參加語文、數(shù)學兩科
11、競賽的有多少人?
分析與解答:要求兩科競賽同時參加的人數(shù),應(yīng)先求出至少參加一科競賽的人數(shù):56-25=31人,再求兩科競賽同時參加的人數(shù):28+27-31=24人。
練習三
1,一個旅行社有36人,其中會英語的有24人,會法語的有18人,兩樣都不會的有4人。兩樣都會的有多少人?
2,一個俱樂部有103人,其中會下中國象棋的有69人,會下國際象棋的有52人,這兩種棋都不會下的有12人。問這兩種棋都會下的有多少人?
3,三年級一班參加合唱隊的有40人,參加舞蹈隊的有20人,既參加合唱隊又參加舞蹈隊的有14人。這兩隊都沒有參加的有10人。請算一算,這個班共有多少人?
【答案】1.24+1
12、8-(36-4)=10(人)
2.69+52-(103-12)=30(人)
3.40+20-14+10=56(人)
例4:在1到100的自然數(shù)中,既不是5的倍數(shù)也不是6的倍數(shù)的數(shù)有多少個?
分析與解答:從1到100的自然數(shù)中,減去5或6的倍數(shù)的個數(shù)。從1到100的自然數(shù)中,5的倍數(shù)有1005=20個,6的倍數(shù)有16個(1006=16……4),其中既是5的倍數(shù)又是6的倍數(shù)(即5和6的公倍數(shù))的數(shù)有3個(10030=3……10)。因此,是6或5的倍數(shù)的個數(shù)是16+20-3=33個,既不是5的倍數(shù)又不是6的倍數(shù)的數(shù)的個數(shù)是:100-33=67個。
練習四
1,在1到200的全部自然數(shù)中,
13、既不是5的倍數(shù)又不是8的倍數(shù)的數(shù)有多少個?
2,在1到130的全部自然數(shù)中,既不是6的倍數(shù)又不是5的倍數(shù)的數(shù)有多少個?
3,五(1)班做廣播操,全班排成4行,每行的人數(shù)相等。小華排的位置是:從前面數(shù)第5個,從后面數(shù)第8個。這個班共有多少個學生?
【答案】1.140個 2.87個
3.(5+8-1)4=48(人)
例5:光明小學舉辦學生書法展覽。學校的櫥窗里展出了每個年級學生的書法作品,其中有24幅
不是五年級的,有22幅不是六年級的,五、六年級參展的書法作品共有10幅,其他年級參展的書法作品共有多少幅?
分析與解答:由題意知,24幅作品是一、二、三、四、六年級參展作品的總數(shù),22
14、幅是一、二、三、四、五年級參展作品的總數(shù)。24+22=46幅,這是一個五、六年級和兩個一、二、三、四年級參展的作品數(shù),從其中去掉五、六兩個年級共參展的10幅作品,即得到兩個一、二、三、四年級參展作品的總數(shù),再除以2,即可求出其他年級參展作品的總數(shù)。(24+22-10)2=18幅。
練習五
1,科技節(jié)那天,學校的科技室里展出了每個年級學生的科技作品,其中有110件不是一年級的,有100件不是二年級的,一、二年級參展的作品共有32件。其他年級參展的作品共有多少件?
2,六(1)兒童節(jié)那天,學校的畫廊里展出了每個年級學生的圖畫作品,其中有25幅畫不是三年級的,有19幅畫不是四年級的,三、四兩個年級參展的畫共有8幅。其他年級參展的畫共有多少幅?
3,實驗小學舉辦學生書法展,學校的櫥窗里展出每個年級學生的書法作品,其中有28幅不是五年級的,有24幅不是六年級的,五、六年級參展的書法作品共有20幅。一、二年級參展的作品總數(shù)比三、四年級參展作品的總數(shù)少4幅。一、二年級參展的書法作品共有多少幅?
【答案】1.89件 2.18幅
3.[(28+24-20)2-4]2=6(幅)