题目
In a class of 80 students, each of them studies at least one language - English, French and German. It was found that 65 studied English,60 studied French and 55 Studied German. Find the Maximum number of people who studied all the 3 languages.
解析
在一个有80名学生的班级中,每个学生至少学习一门语言——英语、法语和德语。发现有65人学习英语,60人学习法语,55人学习德语。求学习这三门语言的学生的最大数量。
- 我们设学习英语、法语和德语的学生集合分别为\(E\)、\(F\)、\(G\)。已知\(\vert E\vert = 65\),\(\vert F\vert=60\),\(\vert G\vert = 55\),班级总人数\(\vert E\cup F\cup G\vert=80\)
根据容斥原理\(\vert E\cup F\cup G\vert=\vert E\vert+\vert F\vert+\vert G\vert-\vert E\cap F\vert-\vert E\cap G\vert-\vert F\cap G\vert+\vert E\cap F\cap G\vert\)
- 我们要使\(\vert E\cap F\cap G\vert\)最大,则需要\(\vert E\cap F\vert+\vert E\cap G\vert+\vert F\cap G\vert\)最小。
由于每个学生至少学习一门语言,那么\(\vert E\cap F\vert+\vert E\cap G\vert+\vert F\cap G\vert\)最小的情况就是当所有学生都至少学习两门语言时,此时\(\vert E\cap F\vert+\vert E\cap G\vert+\vert F\cap G\vert\)的值为:
\(\frac{(65 + 60+55)-80}{2}=\frac{180 - 80}{2}=\frac{100}{2}=50\)
将其代入容斥原理公式可得\(\vert E\cap F\cap G\vert\)的最大值为\(50\)
所以,答案是C选项。