📌 Đề bài:
Một cuộc khảo sát sở thích học tập của lớp $10\text{A}$ gồm $45$ học sinh cho kết quả như sau: có $25$ em thích môn Toán, $20$ em thích môn Ngữ văn, $18$ em thích môn Tiếng Anh. Trong đó, có $9$ em thích cả Toán và Văn, $8$ em thích cả Toán và Tiếng Anh, $6$ em thích cả Văn và Tiếng Anh, và có $3$ em thích cả ba môn Toán, Văn, Tiếng Anh.
a) Có bao nhiêu học sinh không thích môn nào trong cả ba môn trên?
b) Có bao nhiêu học sinh chỉ thích đúng một môn trong ba môn trên?
📚 Phương pháp giải & Lý thuyết trọng tâm
Để giải quyết các bài toán thực tế về phân loại và khảo sát số liệu, ta áp dụng kiến thức về lực lượng (số phần tử) của tập hợp và nguyên lí bù trừ (hoặc biểu đồ Ven):
- Kí hiệu $n(X)$ hoặc $|X|$ là số phần tử của tập hợp hữu hạn $X$.
- Công thức cộng số phần tử đối với 2 tập hợp: $$n(A \cup B) = n(A) + n(B) – n(A \cap B)$$
- Công thức cộng số phần tử đối với 3 tập hợp (hợp của các tập hợp): $$n(A \cup B \cup C) = n(A) + n(B) + n(C) – \big[n(A \cap B) + n(B \cap C) + n(C \cap A)\big] + n(A \cap B \cap C)$$
- Để tìm số phần tử chỉ thuộc đúng 1 tập hợp $A$ (không thuộc $B$ và $C$): $$n_1(A) = n(A) – n(A \cap B) – n(A \cap C) + n(A \cap B \cap C)$$
Ta cũng có thể sử dụng phương pháp chia các miền rời nhau trên biểu đồ Ven hoặc xác định giao của hai tập hợp để suy ra các phần tử đơn lẻ từ trong ra ngoài.
💡 LỜI GIẢI CHI TIẾT & CÁCH GIẢI TỪNG BƯỚC (Nhấn để mở)
Gọi $U$ là tập hợp tất cả $45$ học sinh của lớp $10\text{A} \Rightarrow n(U) = 45$.
Gọi $T, V, E$ lần lượt là tập hợp các học sinh thích môn Toán, Ngữ văn và Tiếng Anh.
Theo giả thiết đề bài, ta có:
- $n(T) = 25$, $n(V) = 20$, $n(E) = 18$.
- $n(T \cap V) = 9$, $n(T \cap E) = 8$, $n(V \cap E) = 6$.
- $n(T \cap V \cap E) = 3$.
a) Tìm số học sinh không thích môn nào trong ba môn:
Số học sinh thích ít nhất một trong ba môn Toán, Ngữ văn, Tiếng Anh là số phần tử của tập hợp $T \cup V \cup E$:
$$n(T \cup V \cup E) = n(T) + n(V) + n(E) – \big[n(T \cap V) + n(T \cap E) + n(V \cap E)\big] + n(T \cap V \cap E)$$
$$n(T \cup V \cup E) = 25 + 20 + 18 – (9 + 8 + 6) + 3 = 63 – 23 + 3 = 43 \text{ (học sinh)}$$
Do đó, số học sinh không thích môn nào trong cả ba môn là:
$$n(U) – n(T \cup V \cup E) = 45 – 43 = 2 \text{ (học sinh)}$$
b) Tìm số học sinh chỉ thích đúng một môn:
Ta tính số học sinh chỉ thích duy nhất từng môn:
- Số học sinh chỉ thích môn Toán là:
$$n_{\text{chỉ } T} = n(T) – n(T \cap V) – n(T \cap E) + n(T \cap V \cap E) = 25 – 9 – 8 + 3 = 11 \text{ (học sinh)}$$ - Số học sinh chỉ thích môn Ngữ văn là:
$$n_{\text{chỉ } V} = n(V) – n(T \cap V) – n(V \cap E) + n(T \cap V \cap E) = 20 – 9 – 6 + 3 = 8 \text{ (học sinh)}$$ - Số học sinh chỉ thích môn Tiếng Anh là:
$$n_{\text{chỉ } E} = n(E) – n(T \cap E) – n(V \cap E) + n(T \cap V \cap E) = 18 – 8 – 6 + 3 = 7 \text{ (học sinh)}$$
Tổng số học sinh chỉ thích đúng một môn trong ba môn là:
$$n_1 = n_{\text{chỉ } T} + n_{\text{chỉ } V} + n_{\text{chỉ } E} = 11 + 8 + 7 = 26 \text{ (học sinh)}$$
👉 Kết luận / Đáp án:
a) Có $2$ học sinh không thích môn nào.
b) Có $26$ học sinh chỉ thích đúng một môn.
✍️ 5 Bài tập tương tự tự luyện (Có lời giải chi tiết)
Bài tập 1: Một lớp học có $40$ học sinh đăng ký tham gia câu lạc bộ thể thao. Trong đó có $24$ học sinh chơi bóng đá, $18$ học sinh chơi cầu lông và $8$ học sinh chơi cả hai môn. Hỏi có bao nhiêu học sinh không chơi môn nào trong hai môn trên?
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 1
Số học sinh chơi ít nhất một trong hai môn là: $n(B \cup C) = n(B) + n(C) – n(B \cap C) = 24 + 18 – 8 = 34$ học sinh.
Số học sinh không chơi môn nào là: $40 – 34 = 6$ học sinh.
Đáp số: $6$ học sinh.
Bài tập 2: Trong một hội nghị quốc tế có $100$ đại biểu, trong đó có $70$ người nói được tiếng Anh, $45$ người nói được tiếng Pháp và $20$ người không nói được cả hai thứ tiếng này. Hỏi có bao nhiêu đại biểu nói được cả hai thứ tiếng?
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 2
Số đại biểu nói được ít nhất một thứ tiếng là: $100 – 20 = 80$ người.
Theo công thức hợp hai tập hợp: $n(A \cup P) = n(A) + n(P) – n(A \cap P) \Rightarrow 80 = 70 + 45 – n(A \cap P)$.
Suy ra $n(A \cap P) = 115 – 80 = 35$.
Đáp số: $35$ đại biểu.
Bài tập 3: Một đoàn du lịch có $50$ người, trong đó $28$ người thích đi Đà Lạt, $24$ người thích đi Sa Pa, và $15$ người không thích đi cả hai địa điểm này. Hỏi có bao nhiêu người chỉ thích đi Đà Lạt mà không thích đi Sa Pa?
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 3
Số người thích đi ít nhất một nơi là: $50 – 15 = 35$ người.
Số người thích đi cả hai nơi là: $n(D \cap S) = n(D) + n(S) – n(D \cup S) = 28 + 24 – 35 = 17$ người.
Số người chỉ thích đi Đà Lạt là: $n(D) – n(D \cap S) = 28 – 17 = 11$ người.
Đáp số: $11$ người.
Bài tập 4: Điều tra $60$ hộ gia đình về việc sử dụng các thiết bị điện thông minh: $35$ hộ có robot hút bụi, $28$ hộ có máy lọc không khí, $20$ hộ có máy rửa bát. Biết có $12$ hộ có cả robot và máy lọc, $10$ hộ có cả robot và máy rửa bát, $8$ hộ có cả máy lọc và máy rửa bát, và $5$ hộ có cả ba thiết bị. Hỏi có bao nhiêu hộ gia đình không sở hữu thiết bị nào trong số ba thiết bị trên?
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 4
Số hộ sở hữu ít nhất một thiết bị là:
$n(A \cup B \cup C) = 35 + 28 + 20 – (12 + 10 + 8) + 5 = 83 – 30 + 5 = 58$ hộ.
Số hộ không có thiết bị nào trong ba thiết bị trên là: $60 – 58 = 2$ hộ.
Đáp số: $2$ hộ gia đình.
Bài tập 5: Một trường THPT có $50$ giáo viên tham gia ít nhất một trong hai câu lạc bộ: Khiêu vũ và Nhiếp ảnh. Biết có $32$ giáo viên tham gia CLB Khiêu vũ và $27$ giáo viên tham gia CLB Nhiếp ảnh. Tính số giáo viên tham gia cả hai câu lạc bộ và số giáo viên chỉ tham gia duy nhất một câu lạc bộ.
💡 Xem đáp án & Lời giải Bài tập 5
Vì tất cả $50$ giáo viên đều tham gia ít nhất 1 CLB nên $n(K \cup N) = 50$.
Số giáo viên tham gia cả 2 CLB là: $n(K \cap N) = 32 + 27 – 50 = 9$ giáo viên.
Số giáo viên chỉ tham gia đúng 1 CLB là: $n(K \cup N) – n(K \cap N) = 50 – 9 = 41$ giáo viên.
Đáp số: $9$ giáo viên tham gia cả hai CLB; $41$ giáo viên chỉ tham gia một CLB.

Để lại phản hồi