§32 数量关系进阶零基础(容斥 / 最不利 / 排列组合…)
32.0 进阶题型怎么认(先看关键词)
| 题干关键词 | 题型 | 先想 |
|---|---|---|
| 「既…又…」「至少一项」「都不」 | 容斥 | 文氏图 / A+B−AB |
| 「至少…才能保证」 | 最不利 | 最坏情况+1 |
| 「吃草/抽水/售票口」 | 牛吃草 | 原有量+新长 |
| 「排队、选人、安排顺序」 | 排列组合 | 分步乘、分类加 |
| 「抽中、命中、中奖」 | 概率 | 目标数÷总数 |
| 「第 n 项、总和」 | 数列 | 等差/等比公式 |
| 「整数解、多少种」 | 不定方程 | 奇偶、整除、代入 |
32.1 容斥原理
速算视角:两集合用“至少一个=两者和-都满足”;三集合先列公式再核对。
解法真源:《数量关系手册》第八章 容斥原理。
32.1.4 例题(6 道)
例 32.1|两集合基础
- 题: 50 人中,喜欢篮球 30,喜欢足球 25,两样都喜欢 10。至少喜欢一样的?
- 项: A. 35 B. 40 C. 45 D. 55
- 答: C
- 解: 30+25−10=45。
例 32.2|都不
- 题: 承上题,两样都不喜欢的有?
- 项: A. 3 B. 5 C. 10 D. 15
- 答: B
- 解: 50−45=5。
例 32.3|求交集
- 题: 60 人,喜欢 A 的 40,喜欢 B 的 35,至少喜欢一样的 55。两样都喜欢?
- 项: A. 15 B. 20 C. 25 D. 30
- 答: B
- 解: 40+35−x=55 ⇒ x=20。
例 32.4|三集合标准公式
- 题: 单科喜欢:语文 20、数学 25、英语 18;两两都喜欢(均含三科都喜欢的)分别为 6、5、4;三科都喜欢 2。至少喜欢一科的?
- 项: A. 45 B. 50 C. 55 D. 60
- 答: B
- 解: |A∪B∪C|=20+25+18−6−5−4+2=50。
- 拨: 两两交集若「含三科」,套公式时要加回一次三科。
例 32.5|只有两科
- 题: 100 人参加两科,A 科及格 70,B 科及格 60,都不及格 20。两科都及格?
- 项: A. 40 B. 50 C. 60 D. 70
- 答: B
- 解: 至少一科=80;70+60−x=80 ⇒ x=50。
例 32.6|文氏图填空
- 题: 只喜欢电影 12,只喜欢音乐 8,都喜欢 5。喜欢电影或音乐的共?
- 项: A. 20 B. 25 C. 28 D. 30
- 答: B
- 解: 12+8+5=25。
32.2 最不利原则(「至少…才能保证」)
速算视角:“至少……才能保证”=最坏情况+1;抽屉问题看物品数如何分配。
解法真源:《数量关系手册》第十章 最值问题。
32.2.3 例题(6 道)
例 32.7|抽屉原理经典
- 题: 袋中有红球 5、蓝球 4、白球 3。至少摸几个,才能保证有 2 个同色?
- 项: A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
- 答: B
- 解: 最坏:红蓝白各 1 个=3;再摸 1 个必同色 ⇒ 4。
例 32.8|保证某种颜色
- 题: 同上袋,至少摸几个才能保证摸到红球?
- 项: A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
- 答: D
- 解: 最坏:先摸完所有非红(4+3=7);再摸 1 个必红 ⇒ 8。
例 32.9|扑克牌
- 题: 一副牌 4 种花色各 13 张。至少抽几张,才能保证 2 张同花色?
- 项: A. 4 B. 5 C. 13 D. 14
- 答: B
- 解: 最坏 4 种各 1 张;+1=5。
例 32.10|保证 3 张同色
- 题: 红 8、黄 6、蓝 5。至少摸几个保证 3 张同色?
- 项: A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
- 答: A
- 解: 最坏:每色摸 2 张=6;再摸 1 张必有某色第 3 张 ⇒ 7。
例 32.11|与「至少一个」区分
- 题: 下列哪句要用最不利原则?
- 项: A. 至少有一个红球的概率 B. 保证有红球至少摸几个 C. 期望摸到几个红球 D. 红球占比
- 答: B
- 解: 「保证」⇒ 最不利。
例 32.12|数字题
- 题: 1–10 中任取,至少取几个数,保证必有两个数之和为 11?(配对:1+10,2+9,…5+6,共 5 对)
- 项: A. 5 B. 6 C. 7 D. 11
- 答: B
- 解: 最坏:每对取 1 个=5 个数仍可能无和为 11;再取 1 个必凑成一对 ⇒ 6。
32.3 牛吃草问题
速算视角:设牛的效率为 1,净变化量=吃掉量-增长量。
解法真源:《数量关系手册》第十三章 经典模型专题。
32.3.4 例题(4 道)
例 32.13|经典双场景
- 题: 牧场草,20 头牛 10 天吃完,30 头牛 6 天吃完。原有草量?每天长草?
- 项: A. y=120,x=10 B. y=100,x=10 C. y=120,x=12 D. y=150,x=5
- 答: D
- 解:
y+10x=200;y+6x=180
相减:4x=20 ⇒ x=5;y=200−50=150。
例 32.14|求可供几头
- 题: 承上,若让草永远吃不完(每天吃的=每天长的),可放几头牛?
- 项: A. 3 B. 5 C. 10 D. 15
- 答: B
- 解: 每天长 x=5 份,每牛吃 1 份 ⇒ 5 头。
例 32.15|几天吃完
- 题: 承上,25 头牛几天吃完?
- 项: A. 5 B. 6 C. 7.5 D. 8
- 答: C
- 解: 150+5t=25t ⇒ 150=20t ⇒ t=7.5。
例 32.16|变式:抽水机(牛吃草同构)
- 题: 泳池原有水 30,每小时进水 2。用 5 台抽水机(每台每小时抽 1),几小时抽干?
- 项: A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
- 答: C
- 解: 30+2t=5t ⇒ 3t=30 ⇒ t=10。
32.4 排列组合零基础
速算视角:先分类后分步;排列组合常用动作是捆绑、插空、插板。
解法真源:《数量关系手册》第九章 排列组合与概率。
32.4.3 例题(8 道)
例 32.17|乘法原理
- 题: 3 件上衣、4 条裤子,各选 1 件搭配,多少种?
- 项: A. 7 B. 10 C. 12 D. 16
- 答: C
- 解: 3×4=12。
例 32.18|加法原理
- 题: 从甲地到乙地,飞机 2 班、火车 3 班、汽车 4 班,任选一种,多少种走法?
- 项: A. 9 B. 24 C. 20 D. 12
- 答: A
- 解: 2+3+4=9。
例 32.19|排列(顺序有关)
- 题: 5 人站成一排照相,多少种站法?
- 项: A. 25 B. 60 C. 120 D. 720
- 答: C
- 解: A(5,5)=5!=120。
例 32.20|组合(顺序无关)
- 题: 从 6 人中选 2 人参加会议,多少种选法?
- 项: A. 12 B. 15 C. 30 D. 36
- 答: B
- 解: C(6,2)=6×5/2=15。
例 32.21|捆绑法
- 题: 5 人排队,甲乙必须相邻,多少种?
- 项: A. 24 B. 48 C. 60 D. 120
- 答: B
- 解: 把甲乙捆成 1 个 ⇒ 共 4 个「元素」全排列 4!;甲乙内部 2!
24×2=48。
例 32.22|插空法
- 题: 3 位男生不相邻,2 位女生先排好(2 种),男生插入空隙。多少种?
- 项: A. 12 B. 24 C. 36 D. 48
- 答: A
- 解: 女生 2 人产生 3 个空;男生 A(3,3)=6;2×6=12。
例 32.23|插板法
- 题: 10 个相同名额分给 3 个班,每班至少 1 个,多少种分法?
- 项: A. 28 B. 36 C. 45 D. 55
- 答: B
- 解: C(10−1, 3−1)=C(9,2)=36。
例 32.24|先选后排
- 题: 从 5 男 4 女中选 3 人,要求至少 1 女,多少种选法?
- 项: A. 64 B. 70 C. 74 D. 84
- 答: C
- 解: 全体 C(9,3)=84;无女 C(5,3)=10;至少一女=84−10=74。
32.5 概率零基础
速算视角:等可能事件用计数;复杂概率优先考虑对立事件。
解法真源:《数量关系手册》第九章 排列组合与概率。
32.5.2 例题(4 道)
例 32.25|古典概型
- 题: 袋中 3 红 2 白,任摸 1 球,红球概率?
- 项: A. 2/5 B. 3/5 C. 1/2 D. 2/3
- 答: B
- 解: 3/(3+2)=3/5。
例 32.26|对立
- 题: 射击命中率 0.8,不中概率?
- 项: A. 0.2 B. 0.8 C. 0.16 D. 0.64
- 答: A
- 解: 1−0.8=0.2。
例 32.27|独立
- 题: 甲中 0.7,乙中 0.6,两人都中?
- 项: A. 0.42 B. 0.65 C. 0.70 D. 1.30
- 答: A
- 解: 0.7×0.6=0.42。
例 32.28|反向
- 题: 3 道题,每题正确率 0.8,至少 1 题正确的概率约为?
- 项: A. 0.008 B. 0.488 C. 0.512 D. 0.992
- 答: D
- 解: 全错=0.2³=0.008;至少一对=1−0.008=0.992。
32.6 数列与不定方程(补两块高频)
速算视角:等差数列看公差与项数;不定方程先用奇偶、整除缩小范围。
解法真源:《数量关系手册》第十一章 数列与不定方程。
32.6.3 例题(4 道)
例 32.29|等差和
- 题: 2+4+6+…+100 的和?
- 项: A. 2500 B. 2550 C. 2600 D. 5050
- 答: B
- 解: 项数 n=(100−2)/2+1=50;S=50×(2+100)/2=2550。
例 32.30|求第 n 项
- 题: 等差数列 a₁=3,d=5,a₁₀=?
- 项: A. 45 B. 48 C. 50 D. 53
- 答: B
- 解: 3+9×5=48。
例 32.31|不定方程
- 题: 2x+5y=23,x、y 非负整数,x+y=?
- 项: A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
- 答: B
- 解: y=3 ⇒ 2x=8 ⇒ x=4 ⇒ 和 7。(y=1 时 x=9,和 10;选项无 10 故取 7,否则多解)
例 32.32|奇偶筛
- 题: 3x+5y=41,正整数,y 可能是?
- 项: A. 2 B. 4 C. 5 D. 8
- 答: B
- 解: 代入 B:y=4 ⇒ 3x=21 ⇒ x=7。选 B。
32.7 几何与日期(速览)
速算视角:几何常考公式与日期周期性作速查;细节推导留在真源。
解法真源:《数量关系手册》第十二章 几何问题;第三章 3.3 周期。
32.7.3 例题(2 道)
例 32.33|勾股
- 题: 直角边 3 与 4,斜边?
- 项: A. 5 B. 6 C. 7 D. 25
- 答: A
- 解: √(9+16)=5。
例 32.34|闰年
- 题: 下列是闰年的是?
- 项: A. 1900 B. 2000 C. 2023 D. 2100
- 答: B
- 解: 2000÷400=5 ⇒ 闰年;1900、2100 被 100 整除但不被 400 整除,平年。
32.8 Level D|进阶数量训练(与 §31.6 对称)
| 题 | 内容 | 答 |
|---|---|---|
| D1 | 50 人,篮 30 足 25 交 10,至少一样 | 45 |
| D2 | 同上,都不 | 5 |
| D3 | 红 5 蓝 4 白 3,保证同色 2 个 | 4 |
| D4 | 保证摸到红球 | 8 |
| D5 | 20 头 10 天 / 30 头 6 天,x,y | x=5,y=150 |
| D6 | 5 人全排 | 120 |
| D7 | C(6,2) | 15 |
| D8 | 5 人中甲乙相邻 | 48 |
| D9 | 10 名额 3 班各至少 1 | 36 |
| D10 | 至少 1 女,5 男 4 选 3 | 74 |
| D11 | 0.7×0.6 | 0.42 |
| D12 | 1−0.2³ | 0.992 |
| D13 | 2+4+…+100 | 2550 |
| D14 | 2x+5y=23,x+y | 7 |
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