跳到正文
IGCSE·Tuition
高级数学 · 课程

解释所提出方法中的重复计数

一个方法可以听起来完全合理,却得出偏大的答案。

本页内容
  1. 怎样检验一个提出的方法?
  2. 例题
  3. 要留意的错误
  4. 自我检测
  5. 接下来学什么

当同一个最终结果可以由不止一种选择顺序得到,计数方法就发生了重复计数,这个结果被算了不止一次。要解释它,指出一个被多算的结果,并说明被算了几次。这项推理技能为排列与组合收尾,它排在用补集之后,因为在下面的例题中补集是正确的替代方法。

怎样检验一个提出的方法?

  1. **把方法读成一连串选择。**先选什么,再选什么?
  2. **问选择的顺序是否造成重复。**如果一个小组可以用两种不同的选择顺序组成,它就被算了两次。
  3. 找出一个具体的结果,它出现不止一次,并数出出现几次。
  4. 用一个小的检查确认,或用另一种方法算出正确答案。

例题

从 6 个男生和 4 个女生中选出 3 人的委员会,一位学生对“至少一名女生”提出这个方法:**先选 1 名女生(4 种),再从剩下的 9 人中任选 2 人(9C2 = 36 种)。**提出的答案是 4 × 36 = 144。解释为什么这是错的,并求出正确答案。

找出重复的结果。以委员会 {女生 1, 女生 2, 男生 1} 为例。当先选女生 1,而男生 1 和女生 2 是“其他人”时,方法算了它一次;当先选女生 2 时,又算了一次。所以它被算了两次。有 3 名女生的委员会被算了3 次,每个可能成为“先选的人”的女生各算一次。

用计数检查 144。

委员会中的女生数委员会数被算次数贡献
14 × 6C2 = 60160
24C2 × 6 = 36272
34C3 = 4312

60 + 72 + 12 = 144。这张表证实了该方法的答案,并准确显示多出来的部分从哪里来。

**正确答案:**委员会的实际数量是 60 + 36 + 4 = 100。用补集:10C3 − 6C3 = 120 − 20 = 100。两条路吻合。

**一句话的解释:**有不止一名女生的委员会,每个可能先被选出的女生都算了一次,所以总数偏大。

要留意的错误

一种常见的失误,是因为每一步听起来都合理就接受这个方法。

错误的推理:“我们需要至少一名女生,所以先选一名女生来确保这一点。然后其余的人可以是任何人。这样就涵盖了所有情况。”

这个逻辑确保了有女生在内,却没有让每个委员会只出现一次。更正的办法是用一个有两名女生的具体委员会来测试,看它是否出现了两次。

自我检测

1. 有一个从 7 人中选一对人的方法:先选第一个人(7 种),再选第二个人(6 种),得 42。解释错误并给出正确的数量。

查看答案

一对 {阿里, 巴拉} 既可以是先阿里后巴拉,也可以是先巴拉后阿里,所以每一对都被算了两次。正确:42 / 2 = 21,也就是 7C2。

2. 从 5 个男生和 4 个女生中选出 4 人的委员会。为了求至少有 2 名女生的数量,一位学生先选 2 名女生(4C2 = 6 种),再从其余 7 人中任选 2 人(21 种),得 126。解释错误并求出正确的数量。

查看答案

有 3 名女生的委员会被算了3 次(3 名女生中任意 2 人都可以是“先选的”那一对),有 4 名女生的委员会被算了6 次。

正确数量:2 女 2 男:6 × 10 = 60。3 女 1 男:4 × 5 = 20。4 女:1。总数 = 81。

用补集检查:9C4 − 5C4 − 4 × 5C3 = 126 − 5 − 40 = 81。

3. 五个人坐成一行,A 和 B 必须坐在一起。一位学生把 AB 当成一个整体,排列 4 个对象,得 4! = 24。这个答案偏大还是偏小?正确答案是多少?

查看答案

答案偏小。这个整体可以是 AB 也可以是 BA,所以要乘以 2。正确:24 × 2 = 48。

接下来学什么

做综合练习,其中有些题要你判断一个提出的方法。你也可以回到模块概览,看这五课如何连在一起。

解释一个方法为什么行不通,和算出答案是不同的技能,一个人很难练习。我们的线上一对一附加数学补习让你有一位老师可以听你解释,并检查你的推理是否完整。

常见问题

怎样知道一个方法重复计数了?

用一个你能手工列出的很小的版本来测试。如果方法算出 6,而列表只有 4 种结果,就是重复计数了。你也可以问:同一个最终结果,是否能由两种不同的选择顺序得到?如果能,它就被算了两次。

为什么先选一个特殊的人会造成重复计数?

先选一个人、再自由选其余的人时,包含两个或更多符合条件的人的小组,可以从其中任何一人先选而得到。这样的小组,每包含一个符合条件的人就被算一次。解决办法是分情况计算或用补集。

方法也可能少算吗?

可以。把必须坐在一起的两个人当成一个整体,却忘了他们在整体内可以互换位置,就会少算一半。要同时问:每个整体或情况漏掉了什么,又重复了什么。

更新于:

下一步

如果你能算出正确的数量,却很难说清另一种方法为什么错,一对一的老师可以陪你练习这种解释,直到简短而准确。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

是家长或监护人?在这里咨询

已通过我们的服务帮助 9,000+ 名学生