容斥原理
(人A必修一P15阅读与思考)在研究集合时,经常遇到有关集合中元素的个数问题,一般地,若有限集合A={a1,a2,…,an},将A中的元素个数记为card(A)=n,关于集合中的元素个数有下面的关系,card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B).即为集合元素个数的容斥原理,如果把A,B看成事件,则P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB),称为事件概率容斥原理.
某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96人喜欢足球或游泳,54人喜欢足球,63人喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生人数是()
A.42 B.33
C.21 D.9
解析:C法一如图,设该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生人数是x,由已知可得,54-x+x+63-x=96,解得x=21,故选C.
法二设喜欢足球的学生组成的集合为A,喜欢游泳的学生组成的集合为B,则card(A)=54,card(B)=63,card(A∪B)=96,故card(A∩B)=card(A)+card(B)-card(A∪B)=54+63-96=21.
1.某数学小组的8名成员在求解某数学问题时,用代数方法求解的有6人,用几何方法求解的有5人,则在8名成员中抽取2名,这2名成员仅用1种方法求解的概率为()
A.58 B.
C.314 D.
解析:B设用代数方法求解的成员组成的集合为A,用几何方法求解的成员组成的集合为B.由题意知,card(A)=6,card(B)=5,card(A∪B)=8,则card(A∩B)=card(A)+card(B)-card(A∪B)=6+5-8=3.故仅用代数方法求解的有card(A)-card(A∩B)=3(人),仅用几何方法求解的有card(B)-card(A∩B)=2(人).因此仅用1种方法求解的共5人,所以所求的概率为P=C52C82=1028
2.(2023·全国甲卷理6题)某地的中学生中有60%的同学爱好滑冰,50%的同学爱好滑雪,70%的同学爱好滑冰或爱好滑雪.在该地的中学生中随机调查一位同学,若该同学爱好滑雪,则该同学也爱好滑冰的概率为()
A.0.8 B.0.6
C.0.5 D.0.4
解析:A法一如图,左圆表示爱好滑冰的学生所占比例,右圆表示爱好滑雪的学生所占比例,A表示爱好滑冰且不爱好滑雪的学生所占比例,B表示既爱好滑冰又爱好滑雪的学生所占比例,C表示爱好滑雪且不爱好滑冰的学生所占比例,则0.6+0.5-B=0.7,所以B=0.4,C=0.5-0.4=0.1.所以若该学生爱好滑雪,则他也爱好滑冰的概率为BB+C=0.40.5
法二令事件A,B分别表示该学生爱好滑冰、该学生爱好滑雪,事件C表示该学生爱好滑雪的条件下也爱好滑冰,则P(A)=0.6,P(B)=0.5,P(AB)=P(A)+P(B)-0.7=0.4,所以P(C)=P(A|B)=P(AB)P(B)=0.