奧數課題|小三至小六
容斥原理
華夏盃小三至小六的晉級賽和總決賽常見,較難的有三組重疊和「恰好屬於兩組」。
試一題
★★ 中等同學用7條彩帶佈置課室,
每條長19厘米。
他們把彩帶一條接一條黏成一條長彩帶,
每兩條相鄰的彩帶重疊1厘米。
黏好的長彩帶有多長?
- 提示 1:7 條彩帶一條接一條黏起來,一共有多少個重疊的地方?
- 提示 2:每個重疊的地方,都把 1 厘米數了兩次。
- 1.不計重疊:7 × 19 = 133 厘米。
- 2.每兩條相鄰的彩帶之間有一個重疊:7 條彩帶有 7 − 1 = 6 個重疊,共 6 × 1 = 6 厘米。
- 3.重疊的部分數了兩次,要減去一次:133 − 6 = 127 厘米。
- ⚠️常見錯誤:以為有 7 個重疊的地方,減去 7 厘米。
答案:127 厘米
四級難度,由淺入深
- ★容易免費2 款題型・無限出題兩組直接計算
- ★★中等免費2 款題型・無限出題有人兩樣都不喜歡、彩帶重疊
- ★★★困難免費2 款題型・無限出題倍數的重疊、三組
- ★★★★極難(比賽程度)VIP3 款題型・無限出題剛好屬於兩組、三項都合格最少有多少人
甚麼是容斥原理?
兩組(或三組)東西有重疊時,容斥原理幫助我們求總數或重疊的部分,而不重複計算。
兩組:總數 = A + B − 兩組都有。例如 10 人養倉鼠、12 人養兔子,其中 6 人兩種都養,最少養一種的就有 10 + 12 − 6 = 16 人。
三組:總數 = A + B + C − 每兩組的重疊 + 三組都有。畫溫氏圖,由中間重疊最多的部分開始填,最清楚。把彩帶一條接一條黏起來,重疊的部分數了兩次,也是同一個道理。