集合計數(shù)題型及解題方法
集合計數(shù)問題是公務(wù)員行測考試中的常考問題,它的基礎(chǔ)是集合。集合是一個基本的數(shù)學(xué)概念,關(guān)于它的一些知識大家可以參照前面數(shù)學(xué)知識里面的內(nèi)容。集合計數(shù)問題一般會比較難,特別是其中的排列組合問題和概率問題,往往需要考生具備一定的抽象思維能力,可以通過針對性訓(xùn)練來提高。
集合計數(shù)問題包括容斥問題、抽屜問題、排列組合問題和概率問題等四類問題。
一、容斥問題
容斥問題是關(guān)于集合與集合之間運算關(guān)系的一類問題,從出題形式上看,它又分為兩集合的容斥問題、三集合的容斥問題和多集合的容斥問題,其中前兩類問題是相似的,需要考生掌握兩集合與三集合的容斥原理,第三類問題有所不同,需要考生從反面來考慮問題。下面是考生必須掌握的容斥原理,我們用“文氏圖”來理解:
兩集合的關(guān)系很容易理解,關(guān)鍵是三集合的容斥原理,上面給出了兩個關(guān)系。其中第二個圖是標(biāo)準(zhǔn)的三集合容斥原理,別看式子很長,記住它即很容易,即“加奇減偶”的關(guān)系:奇數(shù)個集合的交(包括單個集合)前面是用加法,偶數(shù)個集合的交前面是用減法。其實,更多集合的標(biāo)準(zhǔn)容斥原理都是“加奇減偶”的關(guān)系;第三個圖是沒有重疊關(guān)系的容斥原理,所以式子更簡單,D區(qū)域表示同時滿足兩個關(guān)系的集合,而E區(qū)域表示同時滿足三個關(guān)系的集合,如A、B、C表示語文、數(shù)學(xué)、英語考試及格的人數(shù),則D表示正好有兩門考試及格的人數(shù),E區(qū)域表示三門考試都及格的人數(shù),顯然,在A+B+C的過程中,D多加了一次,E多加了兩次,那么多加了就應(yīng)該減去,多加了幾次就應(yīng)該減去幾次,前面的關(guān)系都可以這樣來理解。
【例1】(2006年國考)
現(xiàn)有50名學(xué)生都做物理、化學(xué)實驗,如果物理實驗做正確的有40人,化學(xué)實驗做正確的有31人,兩種實驗都做錯的有4人,則兩種實驗都做對的有( )。
A.27人 B.25人
C.19人 D.10人
【一佳名師解析】此題答案為B。顯然,總?cè)藬?shù)=至少有一種實驗做對的人數(shù)+兩種實驗都做錯的人數(shù),設(shè)兩種實驗都做對的人數(shù)為X人,則由兩集合容斥原理,至少有一種實驗做對的人數(shù)為40+31-X人,于是有40+31-X+4=50,解得X=25人,因此答案為B。
【變1】(2008年海南)
某班共有50名學(xué)生參加數(shù)學(xué)和外語兩科考試,已知數(shù)學(xué)成績及格的有40人,外語成績及格的有25人,據(jù)此可知數(shù)學(xué)成績及格而外語成績不及格者( )。
A.至少有10人 B.至少有15人
C.有20人 D.至多有30人
【一佳名師解析】此題答案為B。這道題的考法比較靈活,考慮數(shù)學(xué)和外語及格人數(shù)的關(guān)系,結(jié)合文氏圖,此題很容易解決,如下圖所示:
上圖中列出了三個移動的狀態(tài)1、2、3,顯然,在狀態(tài)3的時候數(shù)學(xué)及格而外語不及格的人數(shù)達到最少,為40-25=15人,因此答案為B。
核心提示:建議考生通過文氏圖來理解容斥原理,這樣的話,即使在考試時忘記了容斥原理,考生也可以通過文氏圖把題目做出來。
【例2】(2009年國考)
如下圖所示,X、Y、Z分別是面積為64、180、160的三張不同形狀的紙片。它們部分重疊放在一起蓋在桌面上,總共蓋住的面積為290。且X與Y、Y與Z、Z與X重疊部分面積分別為24、70、36。問陰影部分的面積是多少?
A.15 B.16 C.14 D.18
【一佳名師解析】此題答案為B。本題的關(guān)系非常清楚,故考慮直接利用公式法。由于X∪Y∪Z=X+Y+Z-X∩Y-X∩Z-Y∩Z+X∩Y∩Z,于是X∩Y∩Z=290-64-180-160+24+70+36,尾數(shù)是6,因此答案為B。
責(zé)編:江西公務(wù)員培訓(xùn)