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1、.7-7-1.容斥原理之重叠问题一教学目标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知识要点一、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：则称这一公式为包含与排除原理,简称容斥原理图示如下:表示小圆部分,表示大圆部分,表示大圆与小圆的公共部分,记为：,即阴影面积图示如下:表示小圆部分,表示大圆部分,表示大圆与小圆的公共部分,记为：,即阴影面积1先包含重叠部分计算了次,多加了次；2再
2、排除把多加了次的重叠部分减去包含与排除原理告诉我们,要计算两个集合的并集的元素的个数,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；第二步：从上面的和中减去交集的元素个数,即减去二、三量重叠问题类、类与类元素个数的总和类元素的个数类元素个数类元素个数既是类又是类的元素个数既是类又是类的元素个数既是类又是类的元素个数同时是类、类、类的元素个数用符号表示为：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：重叠部分、重叠了次,多加了次2再排除：重叠部分重叠了次,但是在进行 计算时都被减掉了3再包含：在解答有关包含排除问题时,我们常常利用
3、圆圈图来帮助分析思考例题精讲两量重叠问题【例 1】 小明喜欢：踢足球、上网、游泳、音乐、语文、数学；小英喜欢：数学、英语、音乐、陶艺、跳绳。用圆A、圆B分别表示小明、小英的爱好,如图所示,则图中阴影部分表示_。考点两量重叠问题难度1星题型填空关键词希望杯,四年级,二试,第3题【解析】 阴影部分是两人都爱好的：数学、音乐答案数学、音乐【例 2】 四1班全体同学站成一排,当从左向右报数时,小华报：18；当从右向左报数时,小华报：13.那么该班有学生_名。考点两量重叠问题难度1星题型填空关键词希望杯,四年级,二试,第2题【解析】 该班学生人数为：名。答案名【例 3】 实验小学四年级二班,参加语文兴趣
4、小组的有人,参加数学兴趣小组的有人,有人两个小组都参加这个班有多少人参加了语文或数学兴趣小组？考点两量重叠问题 难度1星 题型解答【解析】 如图所示,圆表示参加语文兴趣小组的人,圆表示参加数学兴趣小组的人,与重合的部分表示同时参加两个小组的人图中圆不含阴影的部分表示只参加语文兴趣小组未参加数学兴趣小组的人,有；图中圆不含阴影的部分表示只参加数学兴趣小组未参加语文兴趣小组的人,有方法一：由此得到参加语文或数学兴趣小组的有： 方法二：根据包含排除法,直接可得：参加语文或数学兴趣小组的人参加语文兴趣小组的人参加数学兴趣小组的人两个小组都参加的人,即：答案人【巩固】 芳草地小学四年级有人学钢琴,人学画
5、画,人既学钢琴又学画画,问只学钢琴和只学画画的分别有多少人？考点两量重叠问题 难度1星 题型解答【解析】 解包含与排除题,画图是一种很直观、简捷的方法,可以帮助解决问题,画图时注意把不同的对象与不同的区域对应清楚建议教师帮助学生画图分析,清楚的分析每一部分的含义如图,圆表示学画画的人,圆表示学钢琴的人,表示既学钢琴又学画画的人,图中圆不含阴影的部分表示只学画画的人,有：,图中圆不含阴影的部分表示只学钢琴的人,有：答案人【巩固】 四班有名学生,在一节自习课上,写完语文作业的有人,写完数学作业的有人,语文数学都没写完的有人 问语文数学都写完的有多少人？ 只写完语文作业的有多少人？ 考点两量重叠问题
6、 难度1星 题型解答【解析】 由题意,有至少完成了一科作业,根据包含排除原理,两科作业都完成的学生有： 只写完语文作业的人数写完语文作业的人数-语文数学都写完的人数,即答案人【巩固】 四1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人。考点两量重叠问题难度1星题型填空关键词希望杯,四年级,二试,第6题【解析】 至少一项不会的最多有+=34,那么两项都会的至少有46-34=12人答案人【例 4】 如图,圆A表示1到50这50个自然数中能被3整除的数,圆B表示这50个数中能被5整除的数,则阴影部分表示的数是 。考点两量重叠问题难度1星题型填空关键
7、词希望杯,四年级,二试,第4题【解析】 阴影部分是A和B共有的,即1到50这50个自然数中能被3515整除的数,即15,30,45答案,【例 5】 学校为了丰富学生的课余生活,组建了乒乓球俱乐部和篮球俱乐部,同学们踊跃报名参加,其中有321人报名参加乒乓球俱乐部,429人报名参加了篮球俱乐部,但学校最后发现有50人既报名参加了乒乓球俱乐部,又报名参加了篮球俱乐部,还有23人什么俱乐部都没报名,问该学校共有名学生考点两量重叠问题 难度1星 题型填空关键词学而思杯,4年级,第5题【解析】 人答案人【例 6】 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
8、小组也没参加音乐小组的有多少人？考点两量重叠问题 难度1星 题型解答【解析】 已知全班总人数,从反面思考,找出参加美术或音乐小组的人数,只需用全班总人数减去这个人数,就得到既没参加美术小组也没参加音乐小组的人数根据包含排除法知,该班至少参加了一个小组的总人数为所以,该班未参加美术或音乐小组的人数是答案人【巩固】 四年级一班有人,其中人参加了数学竞赛,人参加了作文比赛,人两项比赛都参加了一班有多少人两项比赛都没有参加？考点两量重叠问题 难度1星 题型解答【解析】 由包含排除法可知,至少参加一项比赛的人数是：,所以,两项比赛都没有参加的人数为：答案人【巩固】 实验二校一个歌舞表演队里,能表演独唱的
9、有10人,能表演跳舞的有18人,两种都能表演的有7人这个表演队共有多少人能登台表演歌舞？考点两量重叠问题 难度1星 题型解答【解析】 根据包含排除法,这个表演队能登台表演歌舞的人数为：答案人【例 7】 全班50个学生,每人恰有三角板或直尺中的一种,28人有直尺,有三角板的人中,男生是14人,若已知全班共有女生31人,那么有直尺的女生有_人。考点两量重叠问题 难度1星 题型填空关键词华杯赛,初赛,第8题【解析】 有三角板的学生共50-28=22人,其中女生22-14=8人,那么有直尺的女生有31-8=23人。答案人【例 8】 某次英语考试由两部分组成,结果全班有人得满分,第一部分有人做对,第二部
10、分有人有错,问两部分都有错的有多少人？考点两量重叠问题 难度2星 题型解答【解析】 如图,用长方形表示参加考试的人数,圆表示第一部分对的人数圆表示第二部分对的人数,长方形中阴影部分表示两部分都有错的人数已知第一部分对的有人,全对的有人,可知只对第一部分的有：又因为第二部分有人有错,其中第一部分对第二部分有错的有人,那么余下的必是第一部分和第二部分均有错的,两部分都有错的有人答案人【例 9】 对全班同学调查发现,会游泳的有人,会打篮球的有人两项都会的有人,两项都不会的有人这个班一共有多少人？考点两量重叠问题 难度2星 题型解答【解析】 如图,用长方形表示全班人数,圆表示会游泳的人数,圆表示会打篮
11、球的人数,长方形中阴影部分表示两项都不会的人数由图中可以看出,全班人数至少会一项的人数两项都不会的人数,至少会一项的人数为：,全班人数为：答案人【巩固】 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？考点两量重叠问题 难度2星 题型解答【解析】 如图,圆表示参加象棋比赛的人,圆表示参加军棋比赛的人,与重合的部分表示同时参加两项比赛的人图中圆不含阴影的部分表示只参加象棋比赛不参加军棋比赛的人,有；图中圆不含阴影的部分表示只参加军棋比赛不参加象棋比赛的人,有由此得到参加棋类比赛的人有或者根据包含排除法直接得：答案人【例 10】
12、 在人参加的采摘活动中,只采了樱桃的有人,既采了樱桃又采了杏的有人,既没采樱桃又没采杏的有人,问：只采了杏的有多少人？考点两量重叠问题 难度2星 题型解答【解析】 如图,用长方形表示全体采摘人员人,圆表示采了樱桃的人数,圆表示采了杏的人数长方形中阴影部分表示既没采樱桃又没采杏的人数由图中可以看出,全体人员是至少采了一种的人数与两种都没采的人数之和,则至少采了一种的人数为：,而至少采了一种的人数只采了樱桃的人数两种都采了的人数只采了杏的人数,所以,只采了杏的人数为：答案人【例 11】 甲、乙、丙三个小组学雷锋,为学校擦玻璃,其中块玻璃不是甲组擦的,块玻璃不是乙组擦的,且甲组与乙组一共擦了块玻璃那
13、么,甲、乙、丙三个小组各擦了多少块玻璃？考点两量重叠问题 难度2星 题型解答【解析】 68块玻璃不是甲组擦的,说明这块玻璃是乙、丙两组擦的；块玻璃不是乙组擦的,说明这块玻璃是甲、丙两组擦的如图,用圆表示乙、丙两组擦的块玻璃,圆表示甲、丙两组擦的块玻璃因甲乙两组共擦了块玻璃,那么,这是两个丙组擦的玻璃数丙组擦了块玻璃乙组擦了：玻璃,甲组擦了：玻璃答案甲组擦了：玻璃,乙组擦了：玻璃,丙组擦了块玻璃。【例 12】 育才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,五、六年级共展出25幅画,其他年级的画共有多少幅？考点两量重叠问题 难度2星 题型解答【解析】 通过16幅
14、画不是六年级的可以知道,五年级和其他年级的画作数量之和是16,通过15幅画不是五年级的可以知道六年级和其他年级的画作数量之和是15,那也就是说五年级的画比六年级多1幅,我们还知道五、六年级共展出25幅画,进而可以求出五年级画作有13幅,六年级画作有12幅,那么久可以求出其他年级的画作共有3幅答案幅【例 13】 名学生参加数学和语文考试,其中语文得分分以上的人,数学得分分以上的人,两门都不在分以上的有人问：两门都在分以上的有多少人？考点两量重叠问题 难度2星 题型解答【解析】 如图,用长方形表示这名学生,圆表示语文得分分以上的人数,圆表示数学得分以上的人数,与重合的部分表示两门都在分以上的人数,长方形内两圆外的
