容斥定理

容斥定理:在计数时,必须注意没有重复,没有遗漏。为了使重叠部分不被重复计算,人们研究出一种新的计数方法,这种方法的基本思想是:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥定理。

{color{Red} Acup Bcup C=A-Acap B+B-Acap C+Acap Bcap C-Bcap C+C}

                   {color{Red} =A+B+C-(Acap B+Acap C+Bcap C)+Acap Bcap C}

例:分母是1001的最简分数一共有多少个?

分析:这一题实际上就是找分子中不能与1001进行约分的数。由于1001=7×11×13,所以就是找不能被7,11,13整除的数。

1~1001中,

有7的倍数1001/7 = 143 (个),有11的倍数1001/11 = 91 (个),有13的倍数1001/13 = 77 (个)。

有7*11的倍数1001/77 = 13 (个),有7*13的倍数1001/91 = 11 (个),有11*13的倍数1001/143 = 7 (个)。

有7*11*13的倍数1001/1001=1(个)。

由容斥原理知:在1~1001中,能被7或11或13整除的数有(143+91+77)-(13+11+7)+1=281(个),从而不能被7、11或13整除的数有1001-281=720(个).也就是说,分母为1001的最简分数有720个。

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