容斥原理教学目标:1
了解容斥原理二量重叠和三量重叠的内容;2
掌握容斥原理的在组合计数等各个方面的应用.教学内容:一、两量重叠问题在一些计数问题中,经常遇到有关集合元素个数的计算.求两个集合并集的元素的个数,不能简单地把两个集合的元素个数相加,而要从两个集合个数之和中减去重复计算的元素个数,即减去交集的元素个数,用式子可表示成:ABABAB(其中符号“”读作“并”,相当于中文“和”或者“或”的意思;符号“”读作“交”,相当于中文“且”的意思.)则称这一公式为包含与排除原理,简称容斥原理.图示如下:A表示小圆部分,B表示大圆部分,C表示大圆与小圆的公共部分,记为:AB,即阴影面积.图示如下:A表示小圆部分,B表示大圆部分,C表示大圆与小圆的公共部分,记为:AB,即阴影面积.包含与排除原理告诉我们,要计算两个集合AB、的并集AB的元素的个数,可分以下两步进行:第一步:分别计算集合AB、的元素个数,然后加起来,即先求AB(意思是把AB、的一切元素都“包含”进来,加在一起);第二步:从上面的和中减去交集的元素个数,即减去CAB(意思是“排除”了重复计算的1.先包含——AB重叠部分AB计算了2次,多加了1次;ABAB1AB元素个数).|A∪B|=∣A∣+∣B∣-∣A∩B∣二、三量重叠问题A类、B类与C类元素个数的总和A类元素的个数B类元素个数C类元素个数既是A类又是B类的元素个数既是B类又是C类的元素个数既是A类又是C类的元素个数同时是A类、B类、C类的元素个数.用符号表示为:ABCABCABBCACABC.图示如下:在解答有关包含排除问题时,我们常常利用圆圈图(韦恩图)来帮助分析思考.∣A∪B∪C∣=∣A∣+∣B∣+∣C∣-∣A∩B∣-∣B∩C∣-|C∩A|+|A∩B∩C∣一、两量重叠问题【例1】实验小学四年级二班,参加语文兴趣小组的有28人,参加数学兴趣小组的有29人,有12人