加法原理 Addition Principle

难度:⭐⭐(Aaron 5年级 / Justin 3年级均适用) 分类:排列与组合 年级入口:五年级 关联:乘法原理 Multiplication Principle | 容斥原理 Inclusion-Exclusion


核心定义

如果完成一件事有 n 类方法,第1类有 种,第2类有 种……第n类有 种,且各类方法之间互不重叠,那么共有:

关键特征:选择其中任意一类方法,就能独立完成这件事。


逻辑分析(Logic Lens)

加法原理的本质是集合并集(Union of Sets):

方法集合A(10种)∪ 方法集合B(8种)= 18种(前提:A∩B = 空集)

判断题型的关键问题

  • 完成这件事,有几种大的分类方式?
  • 每种大的分类内部各有几种具体方法?
  • 各大类之间是否有重叠?(有重叠 → 需要用容斥原理 Inclusion-Exclusion

例题精讲

例1(Justin 适用 ⭐)

从家到学校,可以坐公交(3路线)或骑自行车(2条路),共有多少种去法?

分析

  • 第1类:坐公交,3种
  • 第2类:骑车,2种
  • 选一类即可到达


例2(Aaron 适用 ⭐⭐)

书架上有数学书5本、语文书3本,任取1本共有多少种取法?

分析

  • 取数学书:5种
  • 取语文书:3种
  • 两类不重叠


例3(Aaron 进阶 ⭐⭐⭐)

用1、2、3、4、5组成没有重复数字的三位数,要求这个三位数是偶数,共有多少个?

分析:偶数末位必须是2或4,分两类讨论

第1类:末位是2

  • 末位固定为2(1种)
  • 百位从1、3、4、5中选(4种)
  • 十位从剩余3个中选(3种)
  • 小计:

第2类:末位是4(同理)

  • 小计:

这道题是加法原理 + 乘法原理的综合题,先用加法原理分类,再用乘法原理计算每类。


两大原理综合判断口诀

分步做 → 乘(AND,缺一不可)
分类做 → 加(OR,选一即可)

遇到复杂题目,先问自己:“这件事是AND关系还是OR关系?“


Aaron 练习题

  1. 从1、2、3、4、5中选2个不同数字,第一个数比第二个数大,共几种选法?
  2. 用0、1、2、3组成不重复三位数,且是5的倍数,共几个?(提示:5的倍数末位是0或5,但5不在集合里)
  3. 5人中选正副班长各一名,共几种选法?再问:若甲不当正班长,共几种?

Justin 练习题

  1. 去游乐园可以坐地铁(2条线)、公交(3路)、或打车(1种),共几种去法?
  2. 文具盒里有红笔4支、蓝笔2支,任取1支共几种取法?

节点关系

加法原理
    ↓ 进阶
容斥原理(有重叠时的加法修正)
    ↑ 配合使用
乘法原理(分步时用乘)

🏛 数学史光点

人物年代关键词
莱布尼茨(Leibniz)1666De Arte Combinatoria,计数原理奠基

Code & Rob · K12数学库, 2026