包含-排除原则

令A, B为任意两个有限集。那么n(A∪B)= n(A)+ n(B)-n(A∩B)
这里“包括” n(A)和n(B), 而我们“排除” n(A∩B)
范例1: 假设A, B, C是有限集。那么A B C是有限的, 并且n(A B C)= n(A)+ n(B)+ n(C)-n(A B)-n(A C)-n(B ∩C)+ n(A∩B∩C)
范例2: 在一个拥有10000个家庭的城镇中, 发现40%的家庭购买报纸A, 20%的家庭购买报纸B, 10%的家庭购买报纸C, 5%的家庭购买报纸A和B, 3%的家庭购买报纸B和C, 以及4%的家庭购买报纸A和C。如果2%的家庭购买所有报纸。查找购买的家庭数量

  1. 购买全部三份报纸的家庭数量。
  2. 仅购买报纸A的家庭数量
  3. 仅购买报纸B的家庭数量
  4. 仅购买报纸C的家庭数量
  5. 没有购买A, B, C的家庭数
  6. 仅购买一份报纸的家庭数量
  7. 仅购买报纸A和B的家庭数量
  8. 仅购买报纸B和C的家庭数量
  9. 仅购买报纸C和A的家庭数量
  10. 至少购买两份报纸的家庭数量
  11. 最多购买两份报纸的家庭数量
  12. 恰好购买两份报纸的家庭数量
解:
包含-排除原则 1.购买全部三份报纸的家庭数量:
n (A ∪ B ∪ C) = n(A) + n(B) + n(C) - n(A ∩ B) - n(A ∩ C) - n(B ∩ C) + n(A ∩ B ∩ C)n (A ∪ B ∪ C) = 40 + 20 + 10 - 5 - 3 - 4 + 2 = 60%

2.仅购买报纸A的家庭数量
= 40 - 7 = 33%

3.仅购买报纸B的家庭数量
= 20 - 6 = 14%

4.仅购买报纸C的家庭数量
= 10 - 5 = 5%

【包含-排除原则】5.不购买A, B和C的家庭数量
n (A ∪B ∪C)c = 100 - n (A ∪ B ∪ C)n (A ∪B ∪C)c = 100 - [40 + 20 + 10 - 5- 3- 4 + 2]n (A ∪B ∪C)c = 100 - 60 = 40 %

6.仅购买一份报纸的家庭数量
= 33 + 14 + 5 = 52%

7.仅购买报纸A和B的家庭数量
= 3%

8.仅购买报纸B和C的家庭数量
= 1%

9.仅购买报纸C和A的家庭数量
= 2%

10.至少购买两份报纸的家庭数量
= 8%

11.最多购买两份报纸的家庭数量
= 98%

12.正好购买两份报纸的家庭数量
= 6%

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