在某高中數(shù)學競賽附加試卷中只有三道題,已知:該校25個學生參加競賽,每個學生至少解出一道題;在所有沒有解出第一題的學生中,解出第二題的人數(shù)是解出第三題的人數(shù)的2倍;只解出第一題的學生比余下的學生中解出第一題的人數(shù)多1人;只解出一道題的學生中,有一半沒有解出第一題,則共有多少學生只解出第二題?
解:設解出甲、乙、丙三題的學生的集合分別為A、B、C,并用三個圓表示之,則重疊部分表示同時解出兩題或三題的學生的集合,其人數(shù)分別以a,b,c,d,e,f,g表示.
由于每個學生至少解出一題,故a+b+c+d+e+f+g=25①
由于沒有解出甲題的學生中,解出乙題的人數(shù)是解出丙題的人數(shù)的2倍,
故b+f=2(c+f)②
由于只解出甲題的學生比余下的學生中解出甲題的學生的人數(shù)多1,故a=d+e+g+1③
由于只解出一題的學生中,有一半沒有解出甲題,故a=b+c④
由②得:b=2c+f,f=b-2c⑤
以⑤代入①消去f得a+2b-c+d+e+g=25⑥
以③、④分別代入⑥得:2b-c+2d+2e+2g=24⑦
3b+d+e+g=25⑧
以2×⑧-⑦得:4b+c=26⑨
∵c≥0,∴4b≤26,b≤6
.
利用⑤⑨消去c,得f=b-2(26-4b)=9b-52
∵f≥0,∴9b≥52,b≥
.
∵b∈Z,
∴b=6.即只解出乙題的學生有6人.
分析:先設出集合和集合的元素個數(shù),根據(jù)原題中的條件列出方程,化簡方程,確定所求解的未知數(shù)的范圍,再結合元素的個數(shù)為正整數(shù)這一特點,即可得解
點評:本題重點考查合情推理,考查用Venn圖解決集合問題,利用條件構建方程,確定未知數(shù)范圍是關鍵.屬中檔題