知识概述
在计数时,必须注意无一重复,无一遗漏。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。
容斥问题也是行政职业能力测验考试中数学运算部分常考题型之一。
“容斥原理”问题的难点在于:1、读懂题目难;2、明白各部分间包含关系难;3、计算易出错。解决这类问题一般使用下面两种方法。
一、容斥原理公式法:适用于题目条件与问题都可直接代入公式的题目。核心公式如下:
两个集合的容斥关系公式:A∪B = A+B-A∩B (∩:重合的部分)
三个集合的容斥关系公式:A∪B∪C=A+B+C-A∩B-B∩C-C∩A +A∩B∩C
二、文氏图示意法:用图形来表示集合关系,更加直观。
典例分析
例1:一个停车场有50辆汽车,其中红色轿车35辆,夏利轿车28辆,有8辆既不是红色轿车又不是夏利轿车,问停车场有红色夏利轿车多少辆?( )
A. 14 B. 21 C. 15 D. 22
京佳解析:B 两集合容斥原理。设全集Q表示停车场一共有50辆汽车,集合A表示红色车数量,B表示夏利车数量。有题目我们已知A等于35。B等于28。由已知非A非B的数量是8,也即Q-A∪B=8。所求的是红色夏利车辆数,既是求A∩B的值。设所求为x,根据容斥原理公式有:35+28-x50-8=35+28-x,计算得到x=21。故选B。
例2:一学校的750名学生或上历史课,或上算术课,或两门课都上。如果有489名学生上历史课,606名学生上算术课,问有多少学生两门课都上?( )
A. 117 B. 144 C. 261 D. 345
京佳解析:D 两集合容斥问题。根据题目已知条件和容斥原理公式知,两门都上的有489+606-750=345人。故选D。
例3:外语学校有英语、法语、日语教师共27人,其中只能教英语的有8人,只能教日语的有6人,能教英、日语的有5人,能教法、日语的有3人,能教英、法语的有4人,三种都能教的有2人,则只能教法语的有( )。
A.4人 B.5人 C.6人 D.7人
京佳解析:B 三集合容斥。此题应用文氏图法,将能教英语、日语、法语的教师分别设为不同的集合。先设所有集合的交集为2,依题意得文氏图(见右图),由图知:只能教法语的老师为:27-8-6-3-2-2-1=5人。

例4:对厦门大学(微博)计算机系100名学生进行调查,结果发现他们喜欢看NBA和足球、赛车。其中58人喜欢看NBA;38人喜欢看赛车,52人喜欢看足球,既喜欢看NBA又喜欢看赛车的有18人,既喜欢看足球又喜欢看赛车的有16人,三种都喜欢看的有12人,则只喜欢看足球的有( )。
A.22人 B.28人 C.30人 D. 36人
京佳解析:A 三集合容斥。总人数减去喜欢NBA的和喜欢赛车的,再加上既喜欢NBA又喜欢赛车的,就得到只喜欢足球的。100-58-38+18=22。
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