互動素材展示一堆數字球,你可以把它們分為\(\;3\;\)的倍數和非\(\;3\;\)的倍數;也可以把它們分為\(\;5\;\)的倍數和非\(\;5\;\)的倍數,其中\(\;3\;\)的倍數和\(\;5\;\)的倍數就有重複的部分。請把數字球放到相應的位置,幫助回答以下各問:
其實,求最後一個答案不需要重新數數,而是可以用前面的答案計算的:
\(\;\begin{align*} & \ 3\mbox{ 或 }5\mbox{ 的倍數數目}\\ =& \ 3\mbox{ 的倍數數目 }+\mbox{ 5的倍數數目 }-15\mbox{ 的倍數數目}\\ =& \ 6+3-2\\ =& \ 7 \end{align*}\;\)
給需要點算的東西兩項指標,點算滿足指標一的東西有\(\;N_1\;\)件;點算滿足指標二的東西有\(\;N_2\;\)件;同時滿足兩項指標的東西有\(\;N_{1,2}\;\)件;則滿足任何一項指標的東西數目\(\;N\;\)可以這樣計算: \[\color{green}{N=N_1+N_2-N_{1,2}}\] 這就是兩個非互斥事件的加法法則,也稱為排容原理。同時滿足兩項指標的東西是重複點算的部分,因此是要減去的。
滿足任何一項指標的東西可以重新分成三類互斥的東西:滿足指標一而不滿足指標二的東西、滿足指標二而不滿足指標一的東西、同時滿足兩項指標的東西;則根據互斥事件的加法法則 \begin{align*} N&=(N_1-N_{1,2})+(N_2-N_{1,2})+N_{1,2}\\ &=N_1+N_2-N_{1,2}。 \end{align*}
小明買了一批蘋果,其中比\(\;0.22\;\)磅重的有\(\;73\;\)個;不足\(\;0.45\;\)磅的有\(\;99\;\)個;他把\(\;0.22\;\)至\(\;0.45\;\)磅重歸類為標準蘋果,有\(\;50\;\)個。則該批蘋果總共有多少個?
根據排容原理,蘋果總共有\(\;73+99-50=122\;\)個。
\(\;102\;\)以內被\(\;4\;\)整除或被\(\;10\;\)整除的正整數有多少個?
先點算\(\;102\;\)以內被\(\;4\;\)整除的正整數有\(\;25\;\)個: \[4=4\times 1,8=4\times 2,\cdots, 100=4\times 25;\] 再點算\(\;102\;\)以內被\(\;10\;\)整除的正整數有\(\;10\;\)個: \[10=10\times 1,20=10\times 2,\cdots, 100=10\times 10;\] 然後點算\(\;102\;\)以內同時被\(\;4\;\)和\(\;10\;\)整除的正整數有\(\;5\;\)個: \[20,40,60,80,100。\] 根據排容原理,\(\;102\;\)以內被\(\;4\;\)整除或被\(\;10\;\)整除的正整數有\(\;25+10-5=30\;\)個。
一班有\(\;27\;\)人,其中每個人都會玩橋牌或下圍棋或兩者皆會。已知會玩橋牌的有\(\;16\;\)人,其中更有\(\;7\;\)人同時會下圍棋。則班中會下圍棋共有多少人?
設\(\;x\;\)為會下圍棋的人數,根據加法法則 \[16+x-7=27,\] 解方程得 \[x=27-16+7=18。\]