容斥的至少与至多(原理解析)

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所谓“极值问题”就是通常说的最大值,最小值的问题,题干中通常有“至少”,“至多”等题眼,解决这类问题通常有两种方法,一是极限思想,另一种就是逆向思维。
高难度
1、“三少”题型:
假定总数为 M,满足三个条件的数目分别为
A、B、C。请问“满足三个条件的最少有多少”,答案为(A B C)-2M
1.
某社团共有46人,其中35人爱好戏剧,30人爱好体育,38人爱好写作,40人爱好收藏,至少有几个4个活动都参加?
逆向思维,分别考虑不喜欢其中某项活动的人数是多少,由题意可知,分别为11,16,8,6,只有当这四项集合互相没有交集的时候,四项活动都喜欢的人数才最少,因此最少人数为46-11-16-8-6=5
参加某部门招聘考试的共有120人,考试内容共有6道题。1至6道题分别有86人,88人,92人,76人,72人和70人答对,如果答对3道题或3道以上的人员能通过考试,那么至少有多少人能通过考试?
120-88=32 120-92=28 120-76=44 120-72=48 120-70=50
要使通过的人数最少,就是没通过的人数最多,让错的人都只错4道就错的人最多,总的错的题数为34
32 28 44 48 50=236,
这236人次的错题最多可以分配给59人,使得这59个人每人错4题(恰好不通过)
236/4=59,那么至少还有120-59=61人肯定会通过。
二、至多:
“二多”题型:假定总数为 M,满足三个条件的数目分别为 A、B、C。
请问“满足两个条件的最多有多少”,那么答案为(A B C)/2,如
果不是整数,向下取整(比如 14.5 就算 14)。
一个班里有30名学生,有12人会跳拉丁舞,有8人会跳肚皮舞,有10人会跳芭蕾舞。问至多有几人会跳两种舞蹈?【浙江2012行测】
A.12人
B.14人
C.15人
D.16人
【题干分析】由“有12人会跳拉丁舞,有8人会跳肚皮舞,有10人会跳芭蕾舞”知涉及到三个集合,由问法“至多有几人会跳两种舞蹈”知为极值问题,所以题型特征为涉及到3个集合的至多型极值问题。从问题入手,应该让会跳一种舞蹈和三种舞蹈的人数尽可能小。
【答案】C。解析:由三个集合的容斥原理公式可知,为使跳两种舞蹈的人数最多,则应让只跳一种舞蹈的人数最少、会跳三种舞蹈的人数最少,可以都为0。设会跳拉丁舞和肚皮舞的人数、会跳拉丁舞和芭蕾舞的人数、会跳肚皮舞和芭蕾舞的人数分别是a、b、c,则a+b=12、a+c=8、b+c=10,解得a=5、b=7、c=3,则至多有5+7+3=15人会跳两种舞蹈。
【总结】容斥的极值问题,问法中出现了最多的字眼,要从问题入手,让其他集合尽可能小。