2011_排列组合(20)
时间:2025-03-09
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排列组合
p20
同样的,对有限集合,,,我们可以如上图所示,其中圆,圆,圆分别表示集合,,,我们想求属于集合、或的元素个数,即 ∣A ∪B ∪C ∣,可先求
∣A ∣+∣B ∣+∣C ∣,此时参考上图红色的部分,我们加了两次,而蓝色部分我们总共加了三次,必须将重复的部分减掉,因此我们将∣A ∣+∣B ∣+∣C ∣减掉了 (∣A ∩B ∣+∣B ∩C ∣+∣C ∩A ∣)如此后,红色的部分即被减掉一次,但蓝色的部分却被减掉三次,因此
∣A ∣+∣B ∣+∣C ∣- (∣A ∩B ∣+∣B ∩C ∣+∣C ∩A ∣)的值并没有包含蓝色的部分的元素个数,必须再加上去,才是整个圆形的元素个数,因此
∣A ∪B ∪C ∣=∣A ∣+∣B ∣+∣C ∣- (∣A ∩B ∣+∣B ∩C ∣+∣C ∩A ∣) +∣A ∩B ∩C ∣
对三个以上的元素,我们也有类似的结果,即对任意有限集合 A 1,A 2,…..A n 属于集合A 1或A 2或 或A n 的元素个数为:
此事可以用数学归纳法证得另外,如果A 1,A 2,…..A n 为有限集合的子集合我们亦常会遇到要计算属于集合但不属于集合 A 1,A 2,…..A n 的元素个数,即 ∣A ∣-∣A 1,A 2,…..A n ∣,从 ∣A 1∪A 2∪….. ∪A n ∣的公式可知, ∣A ∣-∣A 1∪A 2∪….. ∪A n ∣等于:
[定理]
假设为一元素个数的集合,且 A 1,A 2,…..A n 为
的n 个子集合,则:
(1) 属于集合 A 1,A 2,…..A n 的元素个数为:
(2) 属于集合但部属于集合 A 1,A 2,…..A n 的元素个数为:
例题1. 求 1~120 中,不为 4 或 6 的倍数有几个?
这时我们先算出 4 或 6 的倍数之个数,根据前面的问题一中,我可以得知 4 或 6 倍数之个数是(30+20-10)=40 (个),所以我们要算出不为 4 或 6 的倍数之个数就得以下算式 120-(30+20-10)=80(个),故得知不为 4 或 6 倍数之个数为 80 (个)。
练习1. 试求 1 至 1000 中不被 2,3,5 整除的个数。 解答。
习题1. 任意取得之统一发票,其号码之个位数字为 0、1、2、...、9 中任一数字且这些数字出现之机率均相等,今自三个不同的场所各取得一张统一发票,试求三张发票号码的个位数字中:
a . 至少有一个为 1 之情形有几种?