2.不重不漏
(1)如果我们用A+B+C来计算有至少喜欢一种课程的人数的话,蓝色部分即被计算了两次,要扣除一次做到不重复;黑色部分即被计算了三次,要扣除两次做到不重复。通常我们用M表示④区域,即三种课程都不喜欢的人。
即得到
A+B+C-只喜欢两种课程的人-2*喜欢三种课程的人+M=I(全班人数)
(2)若题目中只给了A、B、C和同时喜欢AB、同时喜欢BC、同时喜欢AC的人和同时喜欢ABC的和都不喜欢的人数。我们可以表示成:
A+B+C-A⋂B-A⋂C-B⋂C+A⋂B⋂C+M=I
因为A⋂B⋂C在被计算了三次,在中被减掉了三次,相当于没有纳入计算,要加回来。
容斥极值问题是问多个集合的全部集合共同交集的最小值(A⋂B、A⋂B⋂C的最小值)。我们直接记忆公式:
1、两者容斥极值:(A⋂B)min = A+B-I
2、三者容斥极值(A⋂B⋂C)min = A+B+C-2I
以此类推可得其他容斥问题极值:
四者容斥极值:(A⋂B⋂C⋂D)min = A+B+C+D-3I
例题实战
1.一个班级40人喜欢美术的有35人,喜欢音乐的有34人,喜欢体育的15人。请问同时喜欢美术、体育、音乐的人最多有多少?最少有多少?
一、最多
若要使同时喜欢三项的人最多,那就尽量让他们出现兴趣出现重叠。那让人数最少的喜欢体育的人全部喜欢音乐,此时15人同时喜欢体育和音乐。再让这些人也全部喜欢美术。此时同时喜欢三项的人最多,即15人。
其实没有其他限定条件是,(A⋂B⋂C)max即为三者中最小的一个。
二、最少
代入公式中:(A⋂B⋂C)min=35+34+15-2*40=4人
容斥问题整体比较简单,出题空间较小。无论考生基础好坏,在理解概念后,再做适量的练习题加深理解巩固知识后都可以掌握此类题型的题目。做到考场不因容斥题型而失分。在前期做题时,一定要多画图,帮助解题和理解容斥类题型。做了一定题目后可能做到“纸上无图,心中有图”的境界后,定能快速解决这一类型的所有题目。
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