Gọi A là tập hợp mọi cách chọn 4 học sinh trong 12 học sinh
Gọi B là tập hợp cách chọn không thỏa mãn yêu cầu đề bài (tức là chọn đủ học sinh 3 lớp)
Gọi C là tập hợp cách chọn thỏa mãn yêu cầu đề bài
Ta có A = B\(\cup\) C, B \(\cap\) C = \(\varnothing\)
Theo quy tắc cộng ta có
\(\left|A\right|\) = \(\left|B\right|\) + \(\left|C\right|\) \(\Rightarrow\) \(\left|C\right|\) = \(\left|A\right|\) - \(\left|B\right|\) (1)
Dễ thấy \(\left|A\right|\) = \(C_{12}^4\) = 495
Để tính \(\left|B\right|\), ta nhận thấy sẽ chọn một lớp có 2 học sinh, còn 2 lớp còn lại mỗi lớp 1 học sinh. Vì thế theo quy tắc cộng và phép nhân, ta có:
\(\left|B\right|\) = \(C_5^2\)\(C_4^1\)\(C_3^1\) + \(C_5^1\)\(C_4^2\)\(C_3^1\) + \(C_5^1\)\(C_4^1\)\(C_3^2\) = 120 + 90 + 60 = 270
Thay vào (1) ta có \(\left|C\right|\) = 495 - 270 = 225
Vậy có 225 cách chọn.
Số cách chọn 4 học sinh từ 12 học sinh đã cho là : C412=495C124=495
Số cách chọn 4 học sinh mà mỗi lớp có ít nhất một em được tính như sau :
* Lớp AA có 2 học sinh, các lớp BB, CC mỗi lớp 1 học sinh.
⇒⇒ Số cách chọn là : C25.C14.C13=120C52.C41.C31=120
* Lớp BB có 2 học sinh, các lớp AA, CC mỗi lớp 1 học sinh.
⇒⇒ Số cách chọn là : C15.C24.C13=90C51.C42.C31=90
Lớp CC có 2 học sinh, các lớp AA, BB mỗi lớp 1 học sinh.
⇒⇒ Số cách chọn là : C15.C14.C23=60C51.C41.C32=60
Số cách chọn 4 học sinh mà mỗi lớp có ít nhất một học sinh là :
120+90+60=270120+90+60=270
Vậy số cách chọn phải tìm là : 495−270=225495−270=225 cách.
