某一高中共有2001名学生,其中每一位学生要么修西班牙语,要么修法语,要么两种都修.修西班牙语的人数占总人数的 $80%$ 到 $85%$,修法语的人数占总人数的 $30%$ 到 $40%$.设 $m$ 和 $M$ 分别表示同时修这两种语言的学生人数的最大值与最小值.求 $M-m$.
【难度】
【出处】
2001年第19届美国数学邀请赛Ⅱ(AIMEⅡ)
【标注】
  • 知识点
    >
    计数与概率
    >
    计数中的常用知识
    >
    容斥原理
【答案】
298
【解析】
设 $s$ 是修西班牙语但不修法语的学生数,$f$ 是修法语但不修西班牙语的学生数,$b$ 为两种语言都学的学生人数.由题意知
$1600.8<s+b<1700.85$,$600.3<f+b<800.4$.
把后面两个不等式相加得到 $2202\leqslant s+f+2b\leqslant 2500$.因为 $s+f+b=2001$,故 $201\leqslant b\leqslant 499$.
另一方面,三元数组 $\left( s , f, b \right)=\left( 1400 ,400 ,201 \right)$ 及 $\left( s , f ,b \right)=\left( 120 ,301 ,499 \right)$ 说明 $m=201$,$M=499$,故 $M-m=298$.
答案 解析 备注
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