题目
有关部门对120种抽样食品进行化验分析,结果显示,抗氧化剂达标的有68种,防腐剂达标的有77种,漂白剂达标的有59种,抗氧化剂和防腐剂都达标的有54种,防腐剂和漂白剂都达标的有43种,抗氧化剂和漂白剂都达标的有35种,三种食品添加剂都达标的有30种,那么三种食品添加剂都不达标的有( )种。A. 14B. 15C. 16D. 17E. 18
有关部门对120种抽样食品进行化验分析,结果显示,抗氧化剂达标的有68种,防腐剂达标的有77种,漂白剂达标的有59种,抗氧化剂和防腐剂都达标的有54种,防腐剂和漂白剂都达标的有43种,抗氧化剂和漂白剂都达标的有35种,三种食品添加剂都达标的有30种,那么三种食品添加剂都不达标的有( )种。
A. 14
B. 15
C. 16
D. 17
E. 18
题目解答
答案
E. 18
解析
本题考查容斥原理的应用,涉及三个集合的并集计算。关键在于正确应用公式,将各部分数据代入求解。解题核心思路是:
- 计算至少有一种添加剂达标的食品数量,即三个集合的并集大小;
- 用总数减去并集大小,得到三种添加剂都不达标的数量。
步骤1:应用容斥原理公式
设抗氧化剂、防腐剂、漂白剂达标的集合分别为$A$、$B$、$C$,则至少有一种达标的数量为:
$|A \cup B \cup C| = |A| + |B| + |C| - |A \cap B| - |A \cap C| - |B \cap C| + |A \cap B \cap C|$
步骤2:代入已知数据
- $|A|=68$,$|B|=77$,$|C|=59$
- $|A \cap B|=54$,$|B \cap C|=43$,$|A \cap C|=35$
- $|A \cap B \cap C|=30$
计算并集大小:
$\begin{aligned}|A \cup B \cup C| &= 68 + 77 + 59 - 54 - 43 - 35 + 30 \\&= 204 - 132 + 30 \\&= 102\end{aligned}$
步骤3:求三种都不达标的数量
总数为120种,因此:
$\text{都不达标数量} = 120 - |A \cup B \cup C| = 120 - 102 = 18$