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容斥原理的三大公式及推導

時間:2024-12-14 10:58:00 瀏覽量:

粉筆三者容斥問題3個公式如下:

1、標準型: |A∪B∪C | = | A | + | B | + | C | - | A∩B | - | B∩C | - | C∩A | + | A∩B∩C |。

2、非標準型:|A∪B∪C | = | A | + | B | + | C | -只滿足兩個條件的- 2×三個都滿足的。

3、列方程組:|A∪B∪C | =只滿足一個條件的+只滿足兩個條件的+三個都滿足的。

在計數(shù)時,必須注意沒有重復,沒有遺漏。為了使重疊部分不被重復計算,人們研究出一種新的計數(shù)方法。

這種方法的基本思想是:先不考慮重疊的情況,把包含于某內(nèi)容中的所有對象的數(shù)目先計算出來,然后再把計數(shù)時重復計算的數(shù)目排斥出去,使得計算的結(jié)果既無遺漏又無重復,這種計數(shù)的方法稱為容斥原理。

容斥原理的定義:

如果被計數(shù)的事物有A、B、C三類,那么,A類和B類和C類元素個數(shù)總和= A類元素個數(shù)+ B類元素個數(shù)+C類元素個數(shù)—既是A類又是B類的元素個數(shù)—既是A類又是C類的元素個數(shù)—既是B類又是C類的元素個數(shù)+既是A類又是B類而且是C類的元素個數(shù)。

(A∪B∪C = A+B+C - A∩B - B∩C - C∩A + A∩B∩C)。

例如:一次期末考試,某班有15人數(shù)學得滿分,有12人語文得滿分,并且有4人語、數(shù)都是滿分,那么這個班至少有一門得滿分的同學有多少人?

分析:依題意,被計數(shù)的事物有語、數(shù)得滿分兩類,“數(shù)學得滿分”稱為“A類元素”,“語文得滿分”稱為“B類元素”,“語、數(shù)都是滿分”稱為“既是A類又是B類的元素”,“至少有一門得滿分的同學”稱為“A類和B類元素個數(shù)”的總和。為15+12-4=23。

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