某高校法学院对学生毕业后就职于司法机关、律所、企业的意愿进行调查,共725名学生参与调查,可选其中0至3项。结果显示,选择司法机关、律所、企业 的学生分别有360人、380人、237人,3项都选的学生有60人,3项都不选的学生有8人,则仅选择其中1项的学生有( )人。A. 517B. 516C. 515D. 514
某高校法学院对学生毕业后就职于司法机关、律所、企业的意愿进行调查,共725名学生参与调查,可选其中0至3项。结果显示,选择司法机关、律所、企业 的学生分别有360人、380人、237人,3项都选的学生有60人,3项都不选的学生有8人,则仅选择其中1项的学生有( )人。 A. 517 B. 516 C. 515 D. 514
题目解答
答案
我们来一步一步分析并解决这道题。
题目信息整理:
- 总人数:725人
- 选择司法机关的人数:360人
- 选择律所的人数:380人
- 选择企业的人数:237人
- 三项都选的人数:60人
- 三项都不选的人数:8人
- 求:仅选择一项的学生人数。
解题思路:
这是一道集合问题,涉及到集合的交集、并集等概念。
我们设:
- $ A $:选择司法机关的学生集合
- $ B $:选择律所的学生集合
- $ C $:选择企业的学生集合
已知:
- $ |A| = 360 $
- $ |B| = 380 $
- $ |C| = 237 $
- $ |A \cap B \cap C| = 60 $
- 三项都不选的学生有8人
我们设:
- $ x $:仅选择一项的学生人数
- $ y $:选择两项的学生人数
- $ z $:选择三项的学生人数 = 60(已知)
- 三项都不选的人数 = 8(已知)
所以总人数可以表示为:
$x + y + z + 8 = 725$
代入 $ z = 60 $:
$x + y + 60 + 8 = 725 \Rightarrow x + y = 657 \quad \text{(式1)}$
再利用容斥原理求出所有选择至少一项的人数:
根据容斥原理,选择至少一项的人数为:
$|A \cup B \cup C| = |A| + |B| + |C| - |A \cap B| - |A \cap C| - |B \cap C| + |A \cap B \cap C|$
我们设:
- $ a $:选择司法机关和律所但不选企业的学生人数
- $ b $:选择司法机关和企业但不选律所的学生人数
- $ c $:选择律所和企业但不选司法机关的学生人数
- $ d $:仅选择司法机关的学生人数
- $ e $:仅选择律所的学生人数
- $ f $:仅选择企业的学生人数
那么:
- $ x = d + e + f $(仅选择一项的人数)
- $ y = a + b + c $(选择两项的人数)
- $ z = 60 $(三项都选的人数)
又因为:
$|A| = d + a + b + z = 360 \quad \text{(式2)} \\
|B| = e + a + c + z = 380 \quad \text{(式3)} \\
|C| = f + b + c + z = 237 \quad \text{(式4)}$
我们把式2、式3、式4相加:
$(d + a + b + z) + (e + a + c + z) + (f + b + c + z) = 360 + 380 + 237 = 977$
整理:
$(d + e + f) + 2(a + b + c) + 3z = 977$
代入 $ z = 60 $:
$x + 2y + 180 = 977 \Rightarrow x + 2y = 797 \quad \text{(式5)}$
联立式1和式5:
从式1:$ x + y = 657 $
从式5:$ x + 2y = 797 $
两式相减:
$(x + 2y) - (x + y) = 797 - 657 \Rightarrow y = 140$
代入式1:
$x + 140 = 657 \Rightarrow x = 517$
最终答案:
$\boxed{517}$
选项匹配:
A. 517 ✅
B. 516
C. 515
D. 514
答:选 A. 517
解析
考查要点:本题主要考查集合的容斥原理应用,涉及三集合的交集、并集计算,以及如何通过已知条件建立方程求解未知量。
解题核心思路:
- 明确总人数构成:总人数=仅选一项+选两项+选三项+三项都不选。
- 利用容斥原理公式,结合各集合的交集关系,建立方程联立求解。
- 关键点在于将题目中的“选两项人数”与“两两交集”联系起来,通过代数变形找到仅选一项的人数。
步骤1:确定至少选一项的人数
总人数为725人,其中8人三项都不选,因此至少选一项的人数为:
$725 - 8 = 717 \text{人}$
步骤2:设变量并建立方程
设:
- 仅选一项的人数为$x$,
- 选两项的人数为$y$,
- 选三项的人数为$z=60$(已知)。
根据总人数关系:
$x + y + z = 717$
代入$z=60$得:
$x + y = 657 \quad \text{(式1)}$
步骤3:应用容斥原理
根据容斥原理,至少选一项的人数为:
$|A \cup B \cup C| = |A| + |B| + |C| - |A \cap B| - |A \cap C| - |B \cap C| + |A \cap B \cap C|$
代入已知数据:
$717 = 360 + 380 + 237 - (|A \cap B| + |A \cap C| + |B \cap C|) + 60$
计算得:
$|A \cap B| + |A \cap C| + |B \cap C| = 320$
步骤4:分析两两交集的构成
每个两两交集包含选两项的人数和选三项的人数,例如:
$|A \cap B| = \text{仅选A和B的人数} + 60$
同理,其他交集同理。设仅选两项的人数分别为$a, b, c$,则:
$|A \cap B| + |A \cap C| + |B \cap C| = (a + 60) + (b + 60) + (c + 60) = a + b + c + 180$
代入已知总和$320$得:
$a + b + c = 140 \quad \text{(即选两项的人数} \ y = 140\text{)}$
步骤5:联立方程求解
将$y=140$代入式1:
$x + 140 = 657 \implies x = 517$