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题目

箱子里有白色球和黑色球若干个。现在有13个人,每人至少拿一个球,最多拿两个不同颜色的球,已知有9个人拿到了白色球,8个人拿到了黑色球,那么有多少人只拿到了白色球? -4人 -5人 -6人 -7人

箱子里有白色球和黑色球若干个。现在有13个人,每人至少拿一个球,最多拿两个不同颜色的球,已知有9个人拿到了白色球,8个人拿到了黑色球,那么有多少人只拿到了白色球?

-4人
-5人
-6人
-7人

题目解答

答案

设只拿到白色球的人数为 $ x $,只拿到黑色球的人数为 $ y $,同时拿到两色球的人数为 $ z $。根据题目条件,可得以下方程组: 1. $ x + z = 9 $(白色球总数) 2. $ y + z = 8 $(黑色球总数) 3. $ x + y + z = 13 $(总人数) 由方程3解得 $ z = 13 - x - y $,代入方程1得 $ x + (13 - x - y) = 9 $,解得 $ y = 4 $。将 $ y = 4 $ 代入方程2得 $ z = 4 $。最后,将 $ z = 4 $ 代入方程1得 $ x = 5 $。 因此,只拿到白色球的人数为 $\boxed{5}$。

解析

考查要点:本题主要考查集合的容斥原理,通过建立方程组解决实际问题。关键在于理解题目中“拿到白色球”和“拿到黑色球”的人数包含只拿一种颜色和同时拿两种颜色的情况。

解题思路:

  1. 分类讨论:将总人数分为三类——只拿白球、只拿黑球、同时拿两种球。
  2. 建立方程:根据题目条件,分别列出关于这三类人数的方程。
  3. 联立求解:通过代数方法解方程组,最终求出只拿白球的人数。

破题关键:

  • 明确“拿到某颜色球”的人数包含两类人(只拿该颜色和同时拿两种颜色)。
  • 总人数等于三类人数之和,利用这一关系建立方程。

设:

  • 只拿白球的人数为 $x$
  • 只拿黑球的人数为 $y$
  • 同时拿两种球的人数为 $z$

根据题意,可列出以下方程:

  1. 白球总数:只拿白球的人($x$)和同时拿两种球的人($z$)共同构成拿到白球的总人数,即
    $x + z = 9$
  2. 黑球总数:同理,
    $y + z = 8$
  3. 总人数:所有情况之和为13人,即
    $x + y + z = 13$

解方程过程:

  1. 从方程3解出 $z$:
    $z = 13 - x - y$
  2. 代入方程1:
    $x + (13 - x - y) = 9 \quad \Rightarrow \quad y = 4$
  3. 将 $y=4$ 代入方程2:
    $4 + z = 8 \quad \Rightarrow \quad z = 4$
  4. 将 $z=4$ 代入方程1:
    $x + 4 = 9 \quad \Rightarrow \quad x = 5$

因此,只拿到白色球的人数为 $5$。

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