本节定位:数量关系中的“拼图游戏”。容斥原理的核心是处理“重叠问题”,只要记住两套公式(两集合、三集合)和一个画图法,就能解决95%的容斥题目。它是行测考试中性价比较高的模块。
一、考点概述
1. 什么是容斥原理?
容斥原理用于解决多个集合存在重叠部分的计数问题。核心思想是:把重复算的减去,把减错的加回来(多退少补)。
2. 题型分类
| 题型 | 识别特征 | 核心解法 |
|---|---|---|
| 两集合容斥 | 涉及A、B两类属性(如捐款/捐物) | 基础公式 |
| 三集合标准型 | 给出两两交集($A \cap B$、$B \cap C$、$A \cap C$) | 标准公式 |
| 三集合非标准型 | 给出“只满足两项”的人数 | 非标准公式(详见4.5进阶) |
| 画图法 | 出现“只满足某一个条件”或关系复杂 | 文氏图逐层标注(详见4.5进阶) |
二、常见设问方式
- 【两集合基础】 “$X$ 人做A,$Y$ 人做B,求两项都做的有多少人”
- 【两集合+都不】 “总 $N$ 人,A合格的 $X$ 人,B合格的 $Y$ 人,两项都不合格的 $Z$ 人,求两项都合格的人数”
- 【三集合标准型】 “喜A的 $X$ 人,喜B的 $Y$ 人,喜C的 $Z$ 人,既喜A又喜B的…既喜A又喜C的…三种都喜的…”
- 【三集合非标】 “只参加两项的有 $X$ 人,三项都参加的有 $Y$ 人…”
- 【求“都不”】 “三项都不达标的有多少种”、“不喜欢这三个景点中任何一个的有多少人”
三、解题思路总览
1. 两集合公式(基础)
$$ \text{总数} - \text{都不满足} = A + B - A \cap B $$
口诀:总数减都不 = 两集合之和 − 两集合公共数。
注意:若题目表述为“每人至少参加一项”,则“都不满足”项为0。
2. 三集合标准型公式
当题目给出 $A \cap B$、$B \cap C$、$A \cap C$ 具体数值时使用:
$$ \text{总数} - \text{都不} = A + B + C - (A \cap B + B \cap C + A \cap C) + A \cap B \cap C $$
记忆口诀:一层 − 二层 + 三层。
3. 三集合非标准型公式(简介)
当题目出现“(只)满足两个条件”时使用:
$$ \text{总数} - \text{都不} = A + B + C - \text{只满足两项} - 2 \times \text{满足三项} $$
注意:“只满足两项”不包含三项交集。该公式推导逻辑将在“4.5 进阶篇”详细展开。
4. 画图法(文氏图)
使用场景:
- 出现“只满足某一个条件”时,优先画图。
- 条件关系复杂,不能直接套用公式时。
- 规则:从最内层(三项交集)开始填数,向外逐层标注。
四、典型题型拆分与例题精讲
题型一:两集合基础
【例1】
某公司组织歌舞比赛,共68人参赛。其中,参加舞蹈比赛的12人,参加歌唱比赛的18人,45人什么比赛都没有参加。问同时参加歌舞比赛的有多少人?
A.7 B.8 C.9 D.10
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解析:
- 识别:两集合(舞蹈、歌唱),已知“都不” $= 45$。
- 列式:设同时参加两项的为 $x$。 $$ 68 - 45 = 12 + 18 - x $$
- 解方程: $$ 23 = 30 - x \Rightarrow x = 7 $$
答案:A
【例2】
某单位80名员工,要求工作组成员须同时有基层经历和计算机证书。已40人有基层经历,46人有计算机证书,既没有基层经历又未获证书的有10人。求能进入工作组的员工数。
A.16 B.40 C.46 D.54
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解析:
- 题意:“进入工作组”即要求“两项都有”,设为 $x$。
- 列式: $$ 80 - 10 = 40 + 46 - x $$
- 计算: $$ 70 = 86 - x \Rightarrow x = 16 $$
答案:A
【例3】
某班60人,参加物理竞赛的30人,参加数学竞赛的32人,两科都没有参加的有20人。同时参加物理、数学两科竞赛的有多少人?
A.28人 B.26人 C.24人 D.22人
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解析:
- 列式: $$ 60 - 20 = 30 + 32 - x $$
- 计算: $$ 40 = 62 - x \Rightarrow x = 22 $$
答案:D
题型二:三集合标准型
【例4】
针对100名旅游爱好者进行调查发现,28人喜欢泰山,30人喜欢华山,42人喜欢黄山,8人既喜欢黄山又喜欢华山,10人既喜欢泰山又喜欢黄山,5人既喜欢华山又喜欢泰山,3人喜欢这三个景点,求不喜欢这三个景点中任何一个的有多少人?
A.20 B.18 C.17 D.15
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解析:
- 识别:题目给出了两两交集的具体数值(8, 10, 5)和三项交集(3),属于标准型。
- 列式:设不喜欢任何一个的人数为 $x$。 $$ 100 - x = 28 + 30 + 42 - (8 + 10 + 5) + 3 $$
- 计算: $$ 100 - x = 100 - 23 + 3 $$ $$ 100 - x = 80 \Rightarrow x = 20 $$
答案:A
【例5】
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,订阅三种期刊的有31人,此外,还有17人没有订阅任何一种。问订阅B、C期刊的有多少人?
A.57 B.64 C.69 D.78
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解析:
- 设未知数:设订阅 B、C 两刊的有 $x$ 人(即 $B \cap C = x$)。
- 代入标准公式: $$ 240 - 17 = 125 + 126 + 135 - (57 + 73 + x) + 31 $$
- 化简计算: $$ 223 = 386 - (130 + x) + 31 $$ $$ 223 = 417 - 130 - x $$ $$ 223 = 287 - x \Rightarrow x = 64 $$
答案:B
【例6】
某市对52种建筑防水卷材产品进行质量抽检,其中有8种产品的低温柔度不合格,10种产品的可溶物含量不达标,9种产品的接缝剪切性能不合格,同时两项不合格的有7种,有1种产品这三项都不合格。则三项全部合格的建筑防水卷材产品有多少种?
A.34 B.35 C.36 D.37
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解析:
- 题意理解:“同时两项不合格的有7种”通常指“恰好满足两项不合格”的产品数为7。这是一道非标准型的变形题。
- 核心公式: $$ \text{总不合格数} = A + B + C - \text{恰好两项} - 2 \times \text{三项} $$
- 计算不合格总数: $$ \text{不合格并集} = 8 + 10 + 9 - 7 - 2 \times 1 $$ $$ \text{不合格并集} = 27 - 9 = 18 $$
- 求合格数: $$ \text{合格数} = \text{总数} - \text{不合格并集} = 52 - 18 = 34 $$
答案:A
五、高频易错点
| 易错点 | 错误表现 | 正确应对 |
|---|---|---|
| 忽略“都不满足” | 等式左边直接写“总数”,忘记减去“都不” | 先确认题目是否有“都不满足”的人数;若题目说“每人至少一项”,则“都不”为0。 |
| 漏加三项交集 | 标准公式算到“减去二层”就停了,忘了“加上三层” | 熟记口诀:一层 − 二层 + 三层。 |
| 混淆概念 | 把“$A \cap B$(即同时满足A和B)”等同于“只满足两项” | 两两交集包含三项交集,而只满足两项不包含三项交集。两者计算系数不同。 |
六、小结与刷题建议
核心要点回顾
- 两集合:$$ \text{总} - \text{都非} = A + B - A \cap B $$
- 三集合标准型:$$ \text{总} - \text{都非} = A + B + C - (AB + BC + AC) + ABC $$
- 核心思想:多退少补,层层修正。
刷题建议
- 基础巩固:两集合题目建议练习 3-5 道,确保“都不”项不漏减。
- 重点突破:三集合标准型建议练习 5 道,训练对公式的肌肉记忆。
- 推荐真题:2011国考、2014河北、2015陕西、2016河南、2020新疆、2022广东。