二、计数原理~(一)容斥原理:
专题简析:
容斥问题涉及到一个重要原理——包含与排除原理,
例2:在网校 50名老师中,喜欢看电影的有 15 人,不喜欢唱歌的有 25人,既喜欢看电影也喜欢唱歌的有 5人。那么只喜欢唱歌的有多少人? 也叫容斥原理。即当两个计数部分有重复包含时,为了不重复计数,应从它们的和中排除重复部分。
1、(两张饼)原理一: 大饼=A+B-AB
2、(三张饼)原理二: 大饼=A+B+C-AB-AC-BC+ABC 口诀 :奇层加,偶层减。 3、原则:①消重;②不消不重; 4、考点:①直接考公式; ②直接考图形;
③锅内饼外=全部-大饼上的数量; ④三叶草=AB+AC+BC-ABC 5、解题方法:①文氏图法; ②方程法; ③反推法;
例1:一个班有48人,班主任在班会上问:“谁做完语文作业?请举手!”有37人举手。又问:“谁做完数学作业?请举手!”有42人举手。最后问:“谁语文、数学作业都没有做完?”没有人举手。求这个班语文、数学作业都完成的人数。
练习1:网校老师共 50 人报名参加了羽毛球或乒乓球的训练,其中参加羽毛球训练 的有 30 人,参加乒乓球训练的有 35 人,请问:两个项目都参加的有多少人?
练习2:网校老师 60 人组织春游。报名去香山的有 37 人,报名去鸟巢的有 42 人,两个地点都没有报名的有 8 人,那么只报名其中一个地点的有多少人?
练习1:学校组织体育比赛,分成轮滑、游泳和羽毛球三个组进行,参加轮滑比 赛的有20人,参加游泳比赛的有25人,参加羽毛球比赛的有30人,同时 参加了轮滑和游泳比赛的有8人,同时参加了轮滑和羽毛球比赛的有7人, 同时参加了游泳和羽毛球比赛的有6人,三种比赛都参加的有4 人,问参加 体育比赛的共有多少人?
练习2:五年级一班有46名学生参加数学、语文、文艺三项课外小组。其中有24人参加了数学小组,20人参加了语文小组,既参加数学小组又参加 语文小组的有10人.参加文艺小组的人数是既参加数学小组又参加文艺小组人数的3.5倍,还是三项小组都参加的人数的7倍,既参加文艺小组 也参加语文小组的人数等于三项小组都参加的人数的2倍,求参加文艺小组的人数?
例3:网校老师共有90人,其中有32人参加了专业培训,有20人参加了技能培训,40人参加了文化培训,13人既参加了专业又参加了文化培训,8人既 参加了技能又参加了专业培训,10人既参加了技能又参加了文化培训,而 三个培训都未参加的有25人,那么三个培训都参加的有多少人?(锅内饼外)
练习1:在1至100的自然数中,既不能被2整除,又不能被3整除,还不能被5整除的数有多少个?
二、计数原理~(二)加乘原理:
1、加法原理:
做一件事,完成它可以有n类办法,在第一类办法中有m1种不同的方法,在第二类办法中有m2种不同的方法,……,在第n类办法中有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1+m2+m3+…+mn种不同方法。每一种方法都能够直接达成目标。
2、乘法原理:做一件事,完成它需要分成n个步骤,做第一步有m1种不同的方法,做第二步有m2种不同的方法,……,做第n步有mn种不同的方法,那么完成这件事共有N=m1×m2×m3×…×mn种不同的方法。
3、区分两原理:要做一件事,完成它若是有n类办法,是分类问题,每一类中的方法都是独立的,因此使用加法原理;做一件事,需要分n个步骤,步与步之间是连续的,只有将分成的若干个互相联系的步骤,依次相继完成,这件事才算完成,因此用乘法原理。
例1:用数字0,1,2,3,4可以组成多少个小于1000的自然数?
例2:由0,1,2,3,4,5组成的没有重复数字的六位数中,百位不是2的 奇数有多少个?
例3:一个七位数,其数码只能为1或3,且无两个3是邻的。问这样的七位 数共有多少个?
例4:在1~10这10个自然数中,每次取出三个不同的数,使它们的和是3的倍数有多少种不同的取法?
三、加乘原理——标数法、递推法 ①标数法与递推法都是加法原理 ②按最后一步进行分类,做加法 ③标数时要注意限制条件
④分平面问题要确定交点个数
例1:如图,为一幅街道图,从A出发经过十字路口B,但不经过C走到D的不同的最短路线有多少条?
例2:在下图中,左下角有1枚棋子,每次可以向上,向右,或沿对角 线的方向向右上走任意多步,但不能不走。那么走到右上角一共有多少种方法?
例3:一个楼梯共有12级台阶,规定每步可以迈1级台阶或2级台阶,最 多可以迈3级台阶,从地面到最上面1级台阶,一共可以有多少种 不同的走法?
例4:一个长方形把平面分成两部分,那么10个长方形最多把平面分成几部分?
二、计数原理~(三)概率
1、随机事件:在一次试验中,可能出现也可能不出现,但是具有规律性的事件。
2、概率:随机事件可能发生的可能性的度量,一般用P来表示,特例:必然事件:P=1;不可能事件:P=0; 3、独立事件:事件1是否发生对事件2发生的概率无影响; 4、互斥事件:不可能同时发生的两件事件; 5、对立事件:两个互斥事件必有一个发生; 6、概率的计算:P(A)?mn n表示试验中发生所有情况的总数,m表示事件A发生的次数。 7、概率具有可乘性。计算概率的基础:计数、枚举、加乘原理、排列组合。
例1:一副扑克牌有黑桃、红桃、方块、草花4种花色,每种花色各拿出2 张,现在从这8张牌中任意取出2张。请问:这2张扑克牌花色相同 的概率是多少?
例2:编号分别为1~10的10个小球,放在一个袋中,从中随机地取出两 个小球,这两个小球的编号不相邻的可能性是多少?
例3:A、B、C、D、E、F六人抽签推选代表,公证人一共制作了六枚外 表一模一样的签,其中只有一枚刻着“中”,六人按照字母顺序先 后抽取签,抽完不放回,谁抽到“中”字,即被推选为代表,这六人被抽中的概率分别为多少?
例4:一枚硬币连续抛掷3次,至少有一次正面向上的概率是多少?
二、计数原理~(四)排列组合
1、排列:从n个不同元素中选出m个,按照一定的顺序排列,记为:Am
n=(n-1)(n-2)(n-3)....(n-m+1) 可以理解为从n开始乘,一共乘m个。 特殊要求,优先满足: (1)捆绑法:必须在一起;
(2)优先满足法:特殊位置或特殊元素;
(3)插空法:不能相邻,必须隔开;先排没有要求的,再在空里插必须要分开的元素。 (4)排除法:正难则反;
2、组合:从n个不同元素中选出m个,不需要按顺序排列, 记为:Cm
n=(n-1)(n-2)(n-3)....(n-m+1)/n!
可以写成:Cm
n
=Ammn/Am; 重要性质:Cmm-nn
n=Cn; Cn=1; 方法:(1)排除法:有至少、至多等情况下用;
(2)隔板法:相同物品放在不同位置或不同的人,要求至少一个,可以用隔板法。 例1:计算
A63= 4A54= A74?A19=
4A83?A19?A65=
C62= C64= C18= C87= C1002?2C10099= C1002C64?C10098C54= 例2:6 个人走进有 10 辆不同颜色碰碰车的游乐场,每辆碰碰车只能坐一个人, 那么共有多少种不同的坐法?
例3:书架上有 3 本不同的故事书,2 本不同的作文选和 1 本
漫画书,全部竖起来 排成一排。
⑴如果同类的书可以分开,一共有多种排法?
⑵如果同类的书不可以分开,一共有多少种排法?
例4:一共有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的灯各一盏,按照下列条件把灯串成一串,有多少种不同的串法? ⑴把 7 盏灯都串起来,其中紫灯不排在第一位,也不排在第七位。 ⑵串起其中 4 盏灯,紫灯不排在第一位,也不排在第四位。
例5:八个同学照相,分别求出在下列条件下各有多少种站法?⑴八个人站成一排;
⑵八个人排成一排,某两人必须有一人站在排头; ⑶八个人排成一排,某两人必须站在两头; ⑷八个人排成一排,某两人不能站在两头。
例6:大海老师把 10 张不同的游戏卡片分给佳佳和阳阳,并且决定给佳佳 8 张, 给阳阳 2 张。一共有多少种不同的分法?
例7:一个小组共 10 名学生,其中 5 女生,5 男生。现从中选出 3 名代表, 其中至少有一名女生的选法?
例8:一个电视台播放一部 12 集的电视剧,要分 5 天播完,每天至少播一集,有多少种不同的方法?
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