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主题:最值+容斥原理
日期:2022.12.14最值+容斥原理(笔记)
第九章 最值问题
1.最不利构造
2.构造数列
3.多集合反向构造
【注意】第 11 节课,最值+容斥原理,最后加了年龄问题的小技巧。
1.最不利构造
最不利构造:
识别:至少(最少)……保证……
方法:答案=最不利情形+1
【引例 1】袋子中装有 5个红球,8个白球,10个黄球。问:
①至少取出( )个,才能保证有红球?
②至少取出( )个,才能保证至少有 3个同色的球?
③至少取出( )个,才能保证至少有 8个同色的球?
方法:要保证同种情况至少 n个,应每种情况各取(n-1)个(如果有不够
n-1的有多少取多少),最后再加 1。
【注意】
1.最值问题:不定方程、经济最值,重点是识别。
2.最不利构造:
(1)目的是有红球,最坏的情况是取出 8个白球,10个黄球,再取 1个一
定有红球,则( )=8+10+1=19。
(2)目的是有 3 个同色的球,最坏情况为 2 个红球,2 个白球,2 个黄球,
再取1个满足题干,( )=2+2+2+1=7。
(3)目的是 8 个同色的球,红色不足 7 个,全取;白球取 7 个,黄球取 7
个,再取1个满足题干,( )=5+7+7+1=20。
- 1 -【例 1】(2020 联考)某会展中心布置会场,从花卉市场购买郁金香、月季
花、牡丹花三种花卉各 20 盆,每盆均用纸箱打包好装车运送至会展中心,再由
工人搬运至布展区。问至少要搬出多少盆花卉才能保证搬出的鲜花中一定有郁金
香?
A.20 盆 B.21盆
C.40 盆 D.41盆
【解析】1.出现“至少……保证……”,最不利构造问题。
方法一:所求=最不利+1=20月季花+20 牡丹花+1=41,对应D项。
方法二:猜题。观察选项,A 项+1=B 项,C 项+1=D 项,所求=最不利+1,排
除A、C 项;材料“各20盆”,B项少了,蒙 D项。【选D】
【例 2】(2017 辽宁)某高校举办一次读书会共有 37位同学报名参加,其中
中文、历史、哲学专业各有 10 位同学报名参加此次读书会,另外还有 4 位化学
专业学生和3位物理专业学生也报名参加此次读书会,那么一次至少选出( )
位学生,将能保证选出的学生中至少有 5位学生是同一专业的。
A.17 B.20
C.19 D.39
【解析】2.出现“至少……保证……”,最不利构造问题,目标是 5 位学生
同一专业,所求=最不利+1。
方法一:五类分别为 10、10、10、4、3,先给4个,够4个就给 4个,不够
4个全给,所求=4+4+4+4+3+1=20,对应B项。
方法二:猜题。B项=C项+1,猜B项。【选 B】
【题目溯源 1】(2012 国考)有 300 名求职者参加高端人才专场招聘会,其
中软件设计类、市场营销类、财务管理类和人力资源管理类分别有 100、80、70
和50人。问至少有多少人找到工作,才能保证一定有 70名找到工作的人专业相
同:
- 2 -A.71 B.119
C.258 D.277
【解析】题目溯源 1.资料分析最好做近五年,而数量题可以做近十年的。出
现“至少……保证……”,最不利构造问题,所求=最不利+1,目标是 70,够 69
给69,不够 69全给,所求=69+69+69+50+1=尾数8,对应C项。【选 C】
【例 3】(2016 山东)某个社区老年协会的会员都在象棋、围棋、太极拳、
交谊舞和乐器五个兴趣班中报名了至少一项。如果要在老年协会中随机抽取会员
进行调查,至少要调查多少个样本才能保证样本中有 4名会员报的兴趣班完全相
同?
A.93 B.94
C.96 D.97
【解析】3.从 5科中选出1科,为 C(5,1)=5 种情况;从5科中选出 2科,
没有顺序的差别,为 C(5,2)=10种情况;从 5科中选出3科,为 C(5,3)=10
种情况;从 5 科中选出 4 科,为 C(5,4)=5 种情况;从 5 科中选出 5 科,为 C
(5,5)=1种情况,共 5+10+10+5+1=31种情况。出现“至少……保证……”,最
不利构造问题,所求=最不利+1,目标是至少 4 人相同,最不利是每种情况有 3
人相同,则所求=31*3+1=93+1=94,对应B项。【选 B】
【注意】改题:A、B、C、D、E 五个兴趣班,老年人能且只能报其中两项,
如果要在老年协会中随机抽取会员进行调查,至少要调查多少个样本才能保证样
本中有4名会员报的兴趣班完全相同?
A.31 B.34
C.37 D.40
答:A、B、C、D、E五个选出两个,为C(5,2)=10种情况,所求=最不利+1,
最不利为每种情况有 3人相同,则所求=3*10+1=31,对应A项。
- 3 -【练习】(2023 上海-2022 年 12 月 11 日考试-资料分析)2018 年如果想调
查我国独角兽企业的经营状况,至少要抽取( )家公司才能保证至少有一家公
司估值不低于50亿美元。
A.27 B.59
C.178 D.191
【解析】练习.时间为 2018 年,出现“至少……保证……”,最不利构造问
题,所求=最不利+1。目标是至少有一家公司不低于50亿美元,最坏情况145+32,
所求=145+32+1=178,对应C项。【选C】
2.构造数列
二、构造数列:
特征:某个主体……最……
方法:
1、构造一个名次
2、求谁设谁
3、反向推其它
4、加和求解
【引例】4个人分 100个一元的硬币,每人都能分到钱,分到的钱均为整数
且互不相等。分到最多的人,最多分( )钱?
坑点:
1、主体个数是否相同!!!
2、答案是非整数时:反向取整
某个主体……最多……,向下取整
某个主体……最少……,向上取整
- 4 -【注意】特征:最……最……,第一个“最”确定主体,第二个“最”确定
方向。
【引例】4个人分 100个一元的硬币,每人都能分到钱,分到的钱均为整数
且互不相等。分到最多的人,最多分( )钱?
答:第一个“最”为某人,第二个“最”为多少。先构造一个名次,默认第
一名最多,设为 x,要想 x 多,则要让其他人少,向最少的看,则第四名为 1,
第三名为2,第二名为 3,x+3+2+1=100→x=94。
【改引例】4个人分 100个一元的硬币,每人都能分到钱,分到的钱均为整
数且互不相等。分到最多的人,最少分( )钱?
答:先构造一个名次,第一名最多,设为 x,要想 x 少,则要让其他人多,
向最多的看。第二名为 x-1,第三名为x-2,第三名为 x-3,x+x-1+x-2+x-3=100,
4x=106,x=26.25,反向取整,x取27(如果问最多,则 x取26)。
【例 4】(2022 上海)某单位进行了一次绩效考评打分,满分为 100 分。有
5 位员工的平均分为 90 分,而且他们的分数各不相同,其中分数最低的员工得
分为77 分,那么排第二名的员工至少得( )分。(员工分数取整数)
A.90 B.92
C.94 D.96
【解析】4.问第二名至少,构造数列问题。总分=5*90=450,圈出“各不相
同”。第五名为77,设第二名为 x,要想少,其他人要多,则第一名为 100,第三
名为 x-1,第四名为 x-2,100+x+x-1+x-2+77=450,3x=276,解得 x=92,对应 B
项。【选B】
【例 5】(2020 联考)从某物流园区开出 6 辆货车,这 6 辆货车的平均装货
量为62 吨。已知每辆货车载重量各不相同且均为整数,最重的装载了 71吨,最
轻的装载了54吨。问这 6辆货车中装货第三重的卡车最少要装多少吨?
A.59 B.60
C.61 D.62
- 5 -【解析】5.问这 6辆货车中装货第三重的卡车最少要装多少吨,构造数列问
题,先构造名次,6 辆货车的平均装货量为 62吨,则总重量=6*62,每辆货车载
重量各不相同且均为整数,设第三名为 x,要想第三名少,其他要尽可能的多,
已知第一名为71,则第二名为 70,第三名为 x-1,第四名为x-2,则 71+70+x+x-
1+x-2+54=6*62,3x=180,解得x=60,对应 B项。【选B】
【例 6】(2019 江西法检)某高校计划招聘 81 名博士,拟分配到 13 个不同
的院系,假定院系 A分得的博士人数比其他院系都多,那么院系 A分得的博士人
数至少有多少名?
A.6 B.7
C.8 D.9
【解析】6.院系 A 最多,问院系 A 分得的博士人数至少,即问最多……最
少……,构造数列问题。构造名次,1~13;设院系 A为x,要想院系 A最少,其
他要尽可能的多,未要求各不相同,可以相同,则第二名~第十三名均为 x-1,
x+12*(x-1)=81,13x-12=81,解得x=7+,问最少向上取整(x取8),对应 C项。
【选C】
3.多集合反向构造
1.题型特征:都满足的最少/至少
2.方法:反向→加和→作差
1.题型特征:都满足的最少/至少
2.方法:反向→加和→作差
【注意】引例.有 100 人,行测学习中:学习言语 90 人,学习判断 88 人,
学习资料92人,学习常识 80人,学习数量 60人,问“都学”的至少有多少人?
答:“都学”至多有 60人。(1)反向;不学言语为 10人、不学判断为 12人,
不学资料为8人,不学常识为 20人,不学数量为 40人;(2)加和:不学的最多
有10+12+8+20+40=90;(3)作差:100-90=10,即“都学”至少有10 人。
- 6 -【例 7】(2022 江苏)某机构对全运会收视情况进行调查,在 1000 名受访者
中,观看过乒乓球比赛的占 87%,观看过跳水比赛的占 75%,观看过田径比赛的
占69%。这 1000名受访者中,乒乓球、跳水和田径比赛都观看过的至少有:
A.310 人 B.440人
C.620 人 D.690人
【解析】7.问都观看过的至少有多少人,观看过乒乓球比赛的有 870人,观
看过跳水比赛的有 750 人,观看过田径比赛的有 69 人。(1)反向;没看过乒乓
球的有 130 人,没看过跳水的有 250 人,没看过田径比赛的有 310 人;(2)加
和:130+250+31=690;(3)作差:1000-690=310,对应A项。【选A】
【例 8】(2021 广东选调)某单位在网上办公系统传阅了 15份文件,甲阅读
了9份,乙阅读了 12份,丙阅读了10份,则甲、乙、丙三人共同阅读过的文件
至少有( )份。
A.0 B.1
C.2 D.3
【解析】8.问“都”至少。(1)反向:甲没阅读 6份,乙没阅读 3份,丙没
阅读5份;(2)加和:6+3+5=14;(3)作差:15-14=1,对应B项。【选 B】
【答案汇总】1-5:DBBBB;6-8:CAB
第十章 容斥原理
1.两集合
2.三集合
3.画图法
4.容斥原理最值
【注意】容斥原理和不定方程融合。
1.两集合
- 7 -【注意】公式:A+B-A∩B=总-都不。
【例 1】(2022 广东)某单位计划从全部 80 名员工中挑选专项工作组成员,
要求该组成员须同时有基层经历和计算机等级证书。已知,单位内有 40 人有基
层经历,有 46 人有计算机等级证书,既没有基层经历又未获得计算机等级证书
的有10 人。那么能够进入工作组的员工有( )人。
A.16 B.40
C.46 D.54
【解析】1.问 A∩B,既没有基层经历又未获得计算机等级证书的有 10 人,
即都不=10,公式:A+B-A∩B=总-都不。代入数据:40+46-x=80-10,解得 x=16,
对应A项。【选 A】
【例 2】(2020 联考)学校有 300 个学生选择参加地理兴趣小组、生物兴趣
小组或者两个小组同时参加,如果 80%学生参加地理兴趣小组,50%学生参加生
物兴趣小组。问同时参加地理和生物兴趣小组的学生人数是多少?
A.240 B.150
C.90 D.60
【解析】2.问同时参加地理和生物兴趣小组的学生人数是多少,即求A∩B。
两集合容斥问题,公式:A+B-A∩B=总-都不。代入数据:240+150-x=300-0,解
得x=90,对应C项。【选 C】
【例 3】(2022 天津)某班期末考试结束后统计,物理、化学均不及格的人
数占全班的 14%,物理及格的人数比化学及格的人数多 10 人,且化学及格的人
数占全班人数的 60%。已知全班人数不超过 70 人,问物理及格的人中化学也及
- 8 -格的有多少人?
A.25 B.26
C.27 D.28
【解析】3.问物理及格的人中化学也及格的有多少人,即求 A∩B。题干可
知,都不/总人数=14/100=7/50,材料可知全班不超过 70人,则总人数为 50,都
不为 7 让你,化学及格为 30 人,物理及格为 40 人,两集合容斥问题,公式:
A+B-A∩B=总-都不。代入数据:40+30-A∩B=50-7,解得 A∩B=27,对应 C 项。
【选C】
2.三集合
【注意】三集合:
1.识别:出现 A∩B、A∩C、B∩C。
2.三集合标准型公式:A+B+C-A∩B-A∩C-B∩C+A∩B∩C=总-都不。
【例 4】(2018 重庆选调)一社区居委会为丰富居民的业余生活,专门设立
了多个俱乐部邀请居民自愿参加。统计结果如下:22 人参加了棋类俱乐部、27
人参加了音乐俱乐部、50人参加了戏剧俱乐部、10人参加了棋类和音乐俱乐部、
14 人参加了音乐和戏剧俱乐部、10 人参加了戏剧和棋类俱乐部、8 人参加了这
三个俱乐部。那么参与活动的居民人数是( )。
A.57 B.68
C.73 D.84
【解析】4.题干可知,A=10,B=27,C=50,A∩B=10,B∩C=14,A∩C=10,∩
- 9 -B∩C=8,用三集合标准型公式,A+B+C-A∩B-A∩C-B∩C+A∩B∩C=总-都不,代入
数据:22+27+50-10-14-10+8=总数-0,总数=73,对应C项。【选C】
【注意】“参加活动的人数”的里面“都不”为 0。
【例 5】(2020 新疆)某单位共有 240名员工,其中订阅 A期刊的有 125人,
订阅B期刊的有 126 人,订阅C期刊的有135 人,订阅A、B期刊的有 57人,订
阅A、C期刊的有73 人,订阅 3种期刊的有 31人,此外,还有17人没有订阅这
三种期刊中的任何一种。问订阅 B、C期刊的有多少人?
A.57 B.64
C.69 D.78
【解析】5.题干可知,A=125,B=126,C=135,A∩B=57,A∩C=73,A∩B∩
C=31,都不=17,用三集合标准型公式,A+B+C-A∩B-A∩C-B∩C+A∩B∩C=总-都
不,代入数据:125+126+135-57-73-x+31=240-17,x=尾数4,对应 B 项。【选 B】
【注意】三集合非标准型:
1.前提:出现满足两个条件(m、n、p)。q为满足三个条件。
2.注:满足两个条件=只满足两个条件。
3.A+B+C-满足两项-2*满足三项=总-都不满足个数。
4.三集合标准型和非标准型区分:
(1)标准型:A+B+C-A∩B-A∩C-B∩C+A∩B∩C=总-都不。
(2)标准型判定:分别给出两两集合的交集(既 A又B、既A又 C、既B又
- 10 -C)。
【例 5】(2020 新疆)某单位共有 240名员工,其中订阅 A期刊的有 125人,
订阅B期刊的有 126 人,订阅C期刊的有135 人,订阅A、B期刊的有 57人,订
阅A、C期刊的有73 人,订阅 3种期刊的有 31人,此外,还有17人没有订阅这
三种期刊中的任何一种。问订阅 B、C期刊的有多少人?
(3)非标准型:A+B+C-满足两项-2*满足三项=总-都不。
(4)非标准型判定:给出只满足两种(满足两种)。
【例 6】(2019 河北)某班参加学科竞赛人数 40人,其中参加数学竞赛的有
22 人,参加物理竞赛的有 27 人,参加化学竞赛的有 25 人,只参加两科竞赛的
有24人,参加三科竞赛的有多少人?
【例 6】(2019 河北)某班参加学科竞赛人数 40人,其中参加数学竞赛的有
22 人,参加物理竞赛的有 27 人,参加化学竞赛的有 25 人,只参加两科竞赛的
有24人,参加三科竞赛的有多少人?
A.2 B.3
C.5 D.7
【解析】6.出现满足两项,用三集合非标准公式。A+B+C-满足两项-2*满足
三项=总数-都不,设满足三项为 x,代入数据:22+27+25-24-2x=40-x,解得x=5,
对应C项。【选 C】
【例 7】(2022 北京)单位组织职工前往甲、乙、丙三个爱国主义教育基地
学习,要求每名职工至少去 1个基地。已知有 48人去了甲基地,有 42人未去乙
基地,去丙基地的人中,去 1个、2个、3个基地的人数比为 3:2:1。如仅去 2
个基地和去3个基地的职工分别有 x人和y 人,则x和y的关系为:
A.x=4y+6 B.x=4y-6
C.x=3y+6 D.x=3y-6
【解析】7.仅去 2 个基地和去 3 个基地,出现满足两个条件和满足三个条
件,用三集合非标准公式。A+B+C-满足两项-2*满足三项=总数-都不,去丙基地
- 11 -的人中,去1个、2 个、3个基地的人数比为 3:2:1,去3个基地的为 y,则丙
=3y+2y+y=6y,则代入数据:48+(总-42)+6y-x-2y=总-0→x=4y+6,对应 A 项。
【选A】
容斥原理的方法选择
1.公式法:
题目中所给所求都是公式中的一部分(清晰明了,快准狠)
2.画图法:
题目中所给所求公式里没有,或者公式法不好用(往往是出现只满足一个条
件)
特征:只参加 A;参加A但不参加B;或者缺少代公式必要的数据
画图法:三步走
第一步,画圈圈
第二步,标数字(从里到外,注意去重)
第三步,列算式
【注意】
1.只参加A为②;参加 A但不参加B为②。
2.每个封闭区域只能标一个数。如:满足 A的有30人,A∩B∩C=2,A∩B=8,
标法如下图。
- 12 -3.画图法
【例 8】(2017 广州)某班共有 46 人参加了一次数学测验,其中 35 人做对
了第一题,28人做对了第二题,有 3人都做错了这两道题,那么该班有( )
人只做对了第二题。
A.8 B.11
C.15 D.18
【解析】8.方法一:画图分析,标数据如图,根据两集合公式列式:35+28-
A∩B=46-3,解得A∩B=20,标出数据,只做对第二题为 28-20=8,对应 A项。【选
A】
方法二:问红色区域部分,标出蓝色和绿色数据,46-蓝色-绿色=红色,代
入数据:46-3-35=46-38=8,对应A项。【选 A】
- 13 -【例 9】(2019 事业单位、2014国家)工厂组织职工参加周末公益活动,有
80%的职工报名参加,报名参加周六活动的人数与报名参加周日活动的人数比为
2:1,两天的活动都报名参加的为只报名参加周日活动的人数的 50%,问未报名
参加活动的人数是只报名参加周六活动的人数的:
A.20% B.30%
C.40% D.50%
【解析】9.出现“只”,画图求解。给比例求比例,赋值法。根据题干,设
两天都参加为 1,则只周日为 2,则周日为 3,周六:周日=2:1,则周六为 6,
因此只周六为 5,共 5+1+2=8 人,对应 80%,则未参加为 2 人,所求=2/5=40%,
对应C项。【选 C】
【例 10】(2018 联考)联欢会上,有24 人吃冰激凌、30人吃蛋糕、38人吃
水果,其中既吃冰激凌又吃蛋糕的有 12人,既吃冰激凌又吃水果的有 16人,既
吃蛋糕又吃水果的有 18 人,三样都吃的则有 6 人。假设所有人都吃了东西,那
么只吃一样东西的人数是多少?
A.12 B.18
C.24 D.32
【解析】10.出现“只”,画图分析。根据题干,从内往外标数据,三样都吃
的有 6 人,只吃冰激凌和蛋糕为 6 人,只吃冰激凌和水果为 10 人,只吃蛋糕和
水果为12人,则只吃冰激凌为 2人,只吃蛋糕为 6人,只吃水果为 10人,所求
=2+6+10=18,对应 B项。【选B】
- 14 -4.容斥原理最值
【注意】容斥原理+不定方程——此消彼长。
【例 11】(2019 青海)一次期末考试,某班同学成绩统计如下表:
求:这个班最多有多少人?
A.45 B.51
C.53 D.55
【解析】11.三集合标准公式,A+B+C-A∩B-A∩C-B∩C+A∩B∩C=总-都不,
代入数据:23+21+20-8-6-10+A∩B∩C=总数-5,40+x=总数-5→总数=45+x,要想
总数最多,则让 x 最多,因为 A∩B 为 8 人,A∩C 为 6 人,B∩C 为 10 人,则 x
最多为6,总数最多为 45+6=51,对应B项。【选 B】
【答案汇总】1-5:ACCCB;6-10:CAACB;11:B
【注意】知识点增加:年龄问题平方数巧解。总结 2010~2021 年真题,总
结:出现“年龄的平方等于当年的年份”,只考查 442=1936和452=2025 这两个年
份。
- 15 -【例 1】(2010 国考)一位长寿老人生于 19 世纪 90 年代,有一年他发现自
己的年龄的平方刚好等于当年的年份。问这位老人出生于哪一年?
A.1894 年 B.1892年
C.1898 年 D.1896年
【解析】1.19 世纪90年代为189X年,读问题发现,考查涉及年龄平方数,
只考查 442=1936 和 452=2025 这两个年份。出生于:1936-44=1892,对应 B 项。
【选B】
【注意】若是 452=2025,则2025-45=1980,非19世纪90年代。
【例 2】(2012 浙江)有一个上世纪 80年代出生的人,如果他能活到 80岁,
那么有一年他的年龄的平方数正好等于那一年的年份。问此人生于哪一年:
A.1980 年 B.1983年
C.1986 年 D.1989年
【解析】2.上世纪 80 年代为 198X 年,读问题发现,考查涉及年龄平方数,
只有442=1936和452=2025这两个年份在2000年附近。在198X年,代入452=2025,
所求=2025-45=1980,对应A项。【选A】
【例 3】(2017 江西)有一个20世纪80年代出生的人,如果他能活到 80岁,
那么有一年他的年龄的平方数正好等于那一年的年份。此人生于:
A.1985 年 B.1984年
C.1983 年 D.1980年
【解析】3.20 世纪 80 年代,为 198X 年,读问题发现,涉及年龄平方数,
452=2025,所求=2025-45=1980,对应D项。【选 D】
【例 4】(2017 陕西)今年是鸡年,公历年数为2017。小王发现,在未来十
年内的某一年,他年龄的平方数正好是那年的公历年数,则小王的属相为( )
A.牛 B.虎
- 16 -C.兔 D.龙
E.蛇 F.马
G.羊 H.猴
【解析】4.读问题,涉及年龄平方数,452=2025,45 岁时为 2025 年,已知
48岁为属相年,即 2028年。因为2017年为鸡年,则 2029年为鸡年,则 2028年
为猴年,对应H。【选 H】
【注意】子(鼠)、丑(牛)、寅(虎)、卯(兔)、辰(龙)、巳(蛇)、午(马)、
未(羊)、申(猴)、酉(鸡)、戌(狗)、亥(猪)。
【例 5】(2022 天津),有一个20世纪八九十年代出生的人,在 21世纪,恰
好有一年,他年龄的平方数等于那一年的年份。这个人是哪年出生的?
A.1995 B.1990
C.1985 D.1980
【解析】5.读问题,涉及年龄平方数,20世纪八九十年代,为198X 或199X
年,只能是452=2025 满足,所求=2025-45=1980,对应D项。【选D】
【注意】442=1936——1892年,452=2025——1980年。
【答案汇总】1-5:BADHD
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