容斥原理是小學數學的難點之一,對于三年級的同學來說,這個知識點比較新,會有一些不适應,今天我們就用一道例題來介紹一下容斥原理及其計算方法。
文氏圖
三(2)班共有60人,其中,喜歡足球的23人,喜歡跑步的30人,既喜歡足球又喜歡跑步的有6人,問既不喜歡足球,也不喜歡跑步的有幾人?
首先,我們把喜歡足球的23人列出來。
喜歡踢球的23人
再将喜歡跑步的30人列出來。
喜歡踢球的23人和喜歡跑步的30人
注意,有6個同學既喜歡踢球又喜歡跑步,我們用紅色标記出來。
6個人既喜歡踢球又喜歡跑步
這樣的話,我們可以看得出來,喜歡踢球,喜歡跑步的同學就是上圖中所有的圓點,其中包括藍色圓點、棕色圓點和紅色圓點,它們一共有23 30-6=47個,也就是有47人喜歡踢球或者喜歡跑步,那麼既不喜歡踢球,又不喜歡跑步的同學就是總數減去這47人,即60-47=13人,他們是不是在教室裡當學霸呢?
實際上,容斥原理問題我們可以用畫圖的方法很快的計算出來,具體地說,就是畫一個文氏圖,對于此題,我們先畫一個橢圓,表示喜歡踢球的人,如下圖所示。
用一個橢圓表示喜歡踢球的人(抽象畫法)
然後再畫一個與剛才的橢圓有重疊的橢圓,表示喜歡跑步的同學。
喜歡踢球和喜歡跑步的同學
兩個橢圓重疊的部分就是既喜歡踢球又喜歡跑步的同學。題目問的是既不喜歡踢球又不喜歡跑步的人數,從圖中可以看出,藍色部分就是要求的既不喜歡踢球又不喜歡跑步的人。
顯然,我們通過圖形可以看出,藍色部分等于整個長方形減去兩個橢圓遮住的部分,而兩個橢圓遮住的部分等于黃色區域 綠色區域-重疊區域,這樣看是不是一目了然啊。
因此,列出算式就是60-(23 30-6)=13人。
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