容斥原理及应用

利用集合的包含与排除关系解决问题的策略,通常称为容斥原理。它的实质是一种计数工具。当一种对象的计数不容易计算时,利用集合的交、并、补运算进行转化,从而使问题得到解决。其应用较为广泛,在数学竞赛中也经常用到。     

借容斥原理解排列组合和概率题

容斥原理是解决有限集合计数问题的重要原理之一．事实上我们在利用加法原理解题时，就是先将问题分划成若干个两两互不相交的子集（分类讨论），再求各个集合中元素的个数．但是在许多问题中，将其划分为数个两两互不相交的集合并非易事，而容斥原理在一定程度上解决了这个问题．熟练地掌握容斥原理的运用对解决高中数学中一些较难的题目有一定的帮助．     

计数问题中的多去少补思想

计数就是数数,即求一个给定集合中所含元素的个数.计数的对象千姿百态,计数的方法多种多样.但在计数中,我们常常会遇到两个甚至几个计数部分有重复的情形,因而不能用加法原理,要用也得必须将它们划分为几个两两不相交的子集,要做到这一点并非易事.为了不重复地计算,在进行合并运算时,从总和中减去重复部分,在进行排除运算时,添上被重复减去的部分.这就是多去少补的思想方法.     

用容斥原理巧解BERNOULLI-EULER装错信封问题

容斥原理[1]不具有性质P_1,P_1,…,P_m的任何一个S的元素个数由下式给出 推论 注:两式中A_1表示S中具有性质P_1的元素构成的集合(i=1,2,…,m).|A|表示集合A中元素的个数。两元中第一项求和是对{l,2,…,m)中的所有整数i进行的,第二项求和是对{1,2,…,m}     

计数问题中的多去少补思想

计数就是数数,即求一个给定集合中所含元素的个数．计数的对象千姿百态,计数的方法多种多样．但在计数中,我们常常会遇到两个甚至几个计数部分有重复的情形,因而不能用加法原理,要用也得必须将它们划分为几个两两不相交的子集,要做到这一点并非易事．为了不重复地计算,在进行合并运算时,从总和中减去重复部分,在进行排除运算时,添上被重复减去的部分．这就是多去少补的思想方法．     

容斥原理与排列

在中学数学教材中讲述了一些排列问题,学生学起来感到非常有趣,但是更有趣的更深层次的排列问题的解法,往往要依赖于容斥原理。 (一)容斥原理 例1.求在1,2,3,……,80中有多少个数不能被6整除。 解.在1,2,3,……,80中能被6整除的数有 [80/6]=13(个)于是不能被6整除的数有 80-13=67(个) 计算该题就是利用了最简单的容斥原理。 令│S│表示有限集S所含元素的个数,若A(?)S,用A表示集合A关于S的补集。 容斥原理:     

用对应原理解排列组合题

当我们对一个集合A的元素个数进行计数有困难时．如果我们发现另一个集合B和A可以建立一一映射,那么我们可以转而研究B集合的元素个数．本文讨论了如何应用对应原理来解排列组合题．     

解排列组合客观题建模方法

解排列组合问题主要是以分类计数原理和分步计数原理为基础,结合集合、映射等知识,建立适当的模型,将复杂问题转化为若干较易解决的类或步,利用容斥原理,防止重复或遗漏,从而使问题得解,本文以2004年高考题为例,构造几种模型巧妙解决排列组合问题.一、分类模型分类计数原理实际上是集合的分类思想的具体体现,其建立模型主要注意以特殊元素或以特殊位置为标准分类.【例1】从长度分别为1,2,3,4,5的五条线段中,任取三条的不同取法共有n种.在这些取法中,以取出的三条线段为边可组成的钝角三角形的个数为m,则mn等于()(A)110(B)15(C)310(D)25解:…     

对应法在计数问题中的应用

对应是数学中非常基本的思想方法,它的应用极其广泛,数学竞赛中的许多问题都与它有关,特别是运用对应进行计数是解决组合数学中计数问题的有力手段.在组合计数中,要计算某个有限集合A的元素个数|A|,如果直接求解比较困难,这时可考虑在     

对应法在计数问题中的应用

对应是数学中非常基本的思想方法,它的应用极其广泛,数学竞赛中的许多问题都与它有关,特别是运用对应进行计数是解决组合数学中计数问题的有力手段．在组合计数中,要计算某个有限集合A的元素个数｜A｜,如果直接求解比较困难,这时可考虑在集合A与另一个集合B之间建立一种对应关系,而且集合B的元素个数｜B｜容易求出,那么我们就可以通过计算｜B｜来计算出｜A｜,这种计数方法叫做对应法．     

容斥原理在中学数学中的应用举例

1引入1.1加法原理设A是一个有限集合,如果Ai(i=1,2,s)是A的子集,且i∪=S1Ai=Ai∪A2∪∪AS=A,Ai∩A j=?(i≠j)则称{Ai|i=1,2,…s}是A的一个分类(或称为划分),通常说为:A=A1+A2+…+AS,每个Ai都称为这个分类的一个类,关于集合的分类,我们有如下的基本原理:加法原理设{}A1,A2,…AS是有限集合A的一个分类,则有:A=A1+A2+…AS,其中A表示集合A中的元素个数.1.2加法原理的推广设A1,A2是两个有限集合,显然有:212121iiA A A A A=∪=∑?∩.上式的右边表明:在计算A1∪A2时,2121iiA A A=∑=+中把A1∩A2中的每个元素个数重复计算一次,因…     

高考集合与简易逻辑试题考点解析

数学科《考试说明》要求考生:1理解集合、子集、交集、并集、补集的概念;了解空集、全集和属于、包含、相等关系的意义;掌握有关术语和符号,能正确地表示集合.2理解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义,理解四种命题及其相互关系,掌握充要条件的意义.下面介绍高考集合与简易逻辑试题的考点及其解法分析.考点1　求集合元素个数例1　(2000年新课程卷高考题)设集合A={x|x∈Z,且-10≤x≤-1},集合B={x|x∈Z,且|x|≤5},则A∪B中的元素个数是(　　)(A)11.　(B)10.　(C)16.　(D)15.解析:对任意两个有限集合A,B,则有card(A∪B)=card(A)+car…     

容斥原理的应用

容斥原理是组合数学的一个基本的计数原理.通过给出容斥原理的两种等价形式,来探讨容斥原理在排列组合、数论、图论以及代数中有关解决有限集合计数问题方面的应用.     

与集合{1,2,…,n}有关的一组计数问题

近几年的中学数学竞赛中,与集合{1,2,…,n}的子集有关的计数问题常常出现.这类试题通俗易懂,求解时用到的基础知识不多,但方法巧妙,很有趣味.本文介绍的一组问题,可供辅导数学竞赛的老师和参加竞赛的同学参考. 设集合S={1,2,…,n},n∈N.我们要用到的基本知识可以总结为以下四条引理.其中记号|A|表示有限集合A中的元素的个数.     

集合与简易逻辑中的错题精析

一、概念不清造成的错解1.集合A={x∈R|y=2x2+1},B={y∈R|y=2x2+1},则A与B的关系是.错解:∵x∈R,y∈R,y=2x2+1,∴A=B剖析:∵A中的元素是x∈R,即A=R,B的元素是y,又y=x2+1≥1,B={y|y≥1},故正确答案是B真包含于A·二、忽视讨论造成的错解2.若集合A={x∈R|ax2+2x+1=0,a∈R}是单元素集,则a=.错解:依题意,二次方程ax2+2x+1=0有二等实根,∴Δ=4-4a=0,即a=1·剖析:∵a∈R,∴应分a=0和a≠0两种情况讨论,当a=0时,x=-21,合题意,当a≠0时,Δ=0,得a=1,∴正确答案是a=0或1.3.集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|ax-2=0}若B真包含于A,求实数a组成的集合…     

容斥原理的推广

把容斥原理形式进一步的推广得到一些更普遍的形式.对于任何一个集合S,推广到在性质a1,a2,…,aq中具有r个性质,在性质aq+1,…,an中具有k个性质的元素的个数为:N(r,k)=∑0≤i≤q-r 0≤j≤n-q-k(-1)i+j(r+i r)(k+j k)N r+i,k+j,使得容斥原理的应用范围扩大化.     

存在性问题的解题方法(下)

(本讲适合高中)4 用抽屉原理解存在性问题 把n个元素分成m(m相似文献   

常见幼儿数学词汇解释

点数:手口一致逐一按物数数。认数:在一瞬间不用数数,凭直觉说出少量物体的数目。集合:具有某种共同属性的事物所组成的全体。元素:组成集合的每一个事物叫做集合的元素。子集:两个集合A与B,如果集合A中任何一个元素都是集合B的元素,集合A就叫做集合B的子集。基数:一个数当用来表示集合中元素的个数时,这个数叫基数(即表示事物数量的自然数)。     

势与中学数学教学

在抽象地研究集合时,自然地想到该集合有多少元素的问题。对于有限集,表示元素多少的是该集合元素的个数;对于无限集,由于元素的个数无限多,因此,求“元素的个数”失去了意义,但是,如用一一对应的办法却可以比较两个无限集的“元素的个数”的多少。这里,“元素的个数”就是集合的“势”这个概念的直观说法。 本文先介绍用一一对应（即一一映射）的观点来研究集的一种重要性质──势,并在此基础上着重探讨集合的势与中学数学教学的联系。     

数学竞赛单元训练题(高中) 集合及其运算

一、选择题1 .已知集合A ={x|x =12 kπ π4,k∈Z},B={x|x =14kπ π2 ,k∈Z},则 (　　 ) .A .A =B　　　B .A BC .A BD .A∩B = 2 .设集合P ={x ,1 },Q ={y ,1 ,2 },其中x ,y∈{1 ,2 ,… ,9},且P Q .将满足这些条件的每一个有序整数对 (x ,y)看做一个点 ,这样的点的数目是(　　 ) .A .9　　　B .1 4　　　C .1 5　　　D .2 13 .有一个含三个正整数元素的集合 {a ,b ,c},若a×b×c =2 3 1 0 ,则这样的集合个数为 (　　 ) .A .3 6　　　B .43　　　C .45　　　D .464.已知集合M ={(x ,y) |x y =2 },N ={(x ,y) |x -y =4},…