第一篇:第2課時(shí) 抽屜原理
第2課時(shí)
抽屜原理
(二)教學(xué)目標(biāo)
1、理解“抽屜原理”的一般形式;采用枚舉法及假設(shè)法解決抽屜問題,通過分析、推理,理解解決這一類“抽屜問題”的一般規(guī)律。
2、經(jīng)歷“抽屜原理”的推理過程,體會(huì)比較的學(xué)習(xí)方法。
3、感受數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。
自主學(xué)習(xí)
自學(xué)內(nèi)容:課本第71頁(yè)的例2,練習(xí)十二第2、4題。自學(xué)要求:邊學(xué)邊記,認(rèn)真完成“合作探究”。
一、創(chuàng)設(shè)情境,引出問題
師:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了抽屜原理例1,我們利用什么方法得出了什么結(jié)論?誰(shuí)能來(lái)舉例子說(shuō)明?
生:6個(gè)鴿子飛進(jìn)5個(gè)鴿籠,總有一個(gè)鴿籠至少飛進(jìn)2只鴿子為什么? 生:假設(shè)先每個(gè)鴿籠放一只,還剩下一只不管放進(jìn)那個(gè)籠子里,總有一只鴿籠會(huì)飛進(jìn)2只。6÷5=1(只)…1(只)師:我們得出了什么樣的結(jié)論呢?
生:只要物體數(shù)比抽屜數(shù)多1,總有一個(gè)抽屜至少放2個(gè)物體。
師:同學(xué)們說(shuō)的真好,看來(lái)我們的思維已經(jīng)被激活,可以進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)了,今天我們繼續(xù)學(xué)習(xí)抽屜原理的例2 出示第72頁(yè)例2的主題圖,你獲得了哪些信息?
二、引導(dǎo)建構(gòu),探究新課
出示合作探究題。
1、把5本書放進(jìn)2個(gè)抽屜中,不管怎么放,總有一個(gè)抽屜至少放進(jìn)幾本書?
2、3、把7本書放進(jìn)2個(gè)抽屜中,不管怎么放,總有一個(gè)抽屜至少放進(jìn)幾本書?
3、把9本書放進(jìn)2個(gè)抽屜中,不管怎么放,總有一個(gè)抽屜至少放進(jìn)幾本書?
4、你能用算式表示以上過程嗎?你有什么發(fā)現(xiàn)?
1、學(xué)生思考、討論、交流;做好匯報(bào)的準(zhǔn)備;
2、學(xué)生匯報(bào);其他學(xué)生傾聽、補(bǔ)充、質(zhì)疑、評(píng)價(jià)等;教師適時(shí)補(bǔ)充、點(diǎn)撥、板書等。
生1:把5本書放進(jìn)2個(gè)抽屜里,如果每個(gè)抽屜里先放2本,還剩1本,這本書不管放到哪個(gè)抽屜里,總有一個(gè)抽屜里至少有3本書。
板書:5本 2個(gè) 2本…… 余1本(總有一個(gè)抽屜里至有3本書)
7本 2個(gè) 3本…… 余1本(總有一個(gè)抽屜里至有4本書)9本 2個(gè) 4本……
余1本(總有一個(gè)抽屜里至有5本書)師:2本、3本、4本是怎么得到的?生答完成除法算式。
5÷2=2本……1本(商加1)7÷2=3本……1本(商加1)9÷2=4本……1本(商加1)師:觀察板書你能發(fā)現(xiàn)什么?
生1:“總有一個(gè)抽屜里的至少有2本”只要用 “商+ 1”就可以得到。師:如果把5本書放進(jìn)3個(gè)抽屜里,不管怎么放,總有一個(gè)抽屜里至少有幾本書?
生:“總有一個(gè)抽屜里的至少有3本”只要用5÷3=1本……2本,用“商+ 2”就可以了。
生:不同意!先把5本書平均分放到3個(gè)抽屜里,每個(gè)抽屜里先放1本,還剩2本,這2本書再平均分,不管分到哪兩個(gè)抽屜里,總有一個(gè)抽屜里至少有2本書,不是3本書。
師:到底是“商+1”還是“商+余數(shù)”呢?誰(shuí)的結(jié)論對(duì)呢?在小組里進(jìn)行研究、討論。
交流、說(shuō)理活動(dòng):
生1:我們組通過討論并且實(shí)際分了分,結(jié)論是總有一個(gè)抽屜里至少有2本書,不是3本書。
生2:把5本書平均分放到3個(gè)抽屜里,每個(gè)抽屜里先放1本,余下的2本可以在2個(gè)抽屜里再各放1本,結(jié)論是“總有一個(gè)抽屜里至少有2本書”。
生3∶我們組的結(jié)論是5本書平均分放到3個(gè)抽屜里,“總有一個(gè)抽屜里至少有2本書”用“商加1”就可以了,不是“商加2”。
師:現(xiàn)在大家都明白了吧?那么怎樣才能夠確定總有一個(gè)抽屜里至少有幾個(gè)物體呢?
生4:如果書的本數(shù)是奇數(shù),用書的本數(shù)除以抽屜數(shù),再用所得的商加1,就會(huì)發(fā)現(xiàn)“總有一個(gè)抽屜里至少有商加1本書”了。
師:同學(xué)們同意吧?
如果有125本書放在2個(gè)抽屜里,總有一個(gè)抽屜至少有幾本書?還能用枚舉法嗎?
生:用假設(shè)法最好
把7本書放進(jìn)2個(gè)抽屜里,不管怎么放,總有一個(gè)抽屜里至少有幾本書? 把9本書放進(jìn)2個(gè)抽屜里,不管怎么放,總有一個(gè)抽屜里至少有幾本書? 觀察發(fā)現(xiàn)。
師:請(qǐng)同學(xué)們看黑板上,2本、3本、4本是怎么得到的呢?
師:同學(xué)們的這一發(fā)現(xiàn),稱為“抽屜原理”,“ 抽屜原理”又稱“鴿籠原理”,最先是由19世紀(jì)的德國(guó)數(shù)學(xué)家狄利克雷提出來(lái)的,所以又稱“狄里克雷原理”,也稱為“鴿巢原理”。這一原理在解決實(shí)際問題中有著廣泛的應(yīng)用。“抽屜原理”的應(yīng)用是千變?nèi)f化的,用它可以解決許多有趣的問題,并且常常能得到一些令人驚異的結(jié)果。
3、歸納整理:
把多于kn個(gè)物體任意放進(jìn)n個(gè)空抽屜里,(k 是非0自然數(shù)),那么一定有一個(gè)抽屜中至少放進(jìn)
()個(gè)物體。
解決“抽屜原理”的步驟是:找出“抽屜數(shù)”和“分放的物體數(shù)”;物體數(shù)÷抽屜數(shù)=商……余數(shù);至少數(shù)=商+1。
這一原理在解決實(shí)際問題中有著廣泛的應(yīng)用。抽屜原理關(guān)鍵的必須知道什么是抽屜,什么是待分的物體。下面我們應(yīng)用這一原理解決問題。練習(xí)反饋,評(píng)價(jià)反思
目標(biāo)達(dá)成
獨(dú)立完成后,說(shuō)出思考過程。1、8只鴿子飛回3個(gè)鴿舍,至少有3只鴿子要飛進(jìn)同一個(gè)鴿舍里,為什么?
2、張叔叔參加射擊比賽,5次的成績(jī)是41環(huán),那么張叔叔至少一次的成績(jī)不低于9環(huán),為什么?
3、師:我這里有一副撲克牌,去掉了兩張王牌,還剩52張,我請(qǐng)五位同學(xué)每人任意抽1張,聽清要求,不要讓別人看到你抽的是什么牌。請(qǐng)大家猜測(cè)一下,同種花色的至少有幾張?為什么?
生:2張/因?yàn)?÷4=1…1 師:先驗(yàn)證一下你們的猜測(cè):舉牌驗(yàn)證。
師:如有3張同花色的,符合你們的猜測(cè)嗎? 師:如果9個(gè)人每一個(gè)人抽一張呢?
生:至少有3張牌是同一花色,因?yàn)?÷4=2…1
鞏固提升 1、17枝鉛筆放進(jìn)4個(gè)文具盒里,至少有一個(gè)文具盒放幾枝?
2、六年級(jí)152人到常青農(nóng)莊春游,安排捉魚、攀爬、趕豬入籠三項(xiàng)活動(dòng),每位同學(xué)至少參加一項(xiàng)活動(dòng),參加相同活動(dòng)種類最多的學(xué)生至少有多少人?
3、幼兒園有80個(gè)小朋友,各種玩具有330件。把這些玩具分給小朋友,是否有人會(huì)得到5件或5件以上的玩具?
四、全課小結(jié)
本節(jié)課你學(xué)到了什么?
板書: 抽屜原理
不管怎么放,總有一個(gè)文具盒至少有2枝鉛筆
(4,0,0)
(3,1,0)
(2,2,0)
(2,1,1)
4÷3=1……1
1+1=2
教學(xué)反思:學(xué)生聽取匯報(bào)時(shí),不同意見的同學(xué)發(fā)出了“原來(lái)這樣,我理解錯(cuò)了,我心里笑了,只要把機(jī)會(huì)給學(xué)生們,學(xué)生們會(huì)在辨析質(zhì)疑中找到解決問題的辦法,理也會(huì)越辯越明。學(xué)生出現(xiàn)理解性的錯(cuò)誤問題還是處在老師這里,沒有對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行預(yù)見,但是我想想,這樣讓學(xué)生進(jìn)行出現(xiàn)問題在進(jìn)行辯論學(xué)生的印象更深一些,課下我曾經(jīng)調(diào)查學(xué)生這節(jié)課你印象最深的地方是哪里,有20幾個(gè)同學(xué)提到這里)
第二篇:抽屜原理第一課時(shí)教案
數(shù)學(xué)廣角 抽屜原理
(一)亢村中心校西劉小學(xué)主備人:王慧菊 王順敏
教學(xué)內(nèi)容:
人教版六年級(jí)下冊(cè)數(shù)學(xué)廣角例
1、“做一做”及相關(guān)練習(xí)。教學(xué)目標(biāo):
1、經(jīng)歷“抽屜原理”探究過程,運(yùn)用不同的證明思路:枚舉法、假設(shè)法來(lái)初步了解“抽屜原理”。
2、經(jīng)歷將具體問題“數(shù)學(xué)化”的過程,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力。
3、通過“抽屜原理”的學(xué)習(xí)和簡(jiǎn)單應(yīng)用,感受數(shù)學(xué)的魅力。
教學(xué)重點(diǎn):
引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“抽屜原理”的探究過程,運(yùn)用不同的證明思路:枚舉法、反證法、假設(shè)法等,初步了解“抽屜原理”。
教學(xué)難點(diǎn):
將具體問題“數(shù)學(xué)化”,在“說(shuō)理”中體會(huì)“抽屜原理”的簡(jiǎn)單應(yīng)用。教學(xué)過程:
一、教學(xué)例1 1.組織游戲:搶凳子
2.出示例題:把4枝鉛筆放進(jìn)3個(gè)文具盒中,可以怎么放?有幾種情況?(1)學(xué)生思考各種放法。
(2)與同學(xué)交流思維的過程和結(jié)果。(3)匯報(bào)交流情況。
第一種放法: 第二種放法: 第三種放法: 第四種放法: 3.提出問題。
不管怎么放,總有一個(gè)文具盒里至少放進(jìn)2枝鉛筆。為什么?
4、解決問題:
(1)用數(shù)的分解法證明: 把4分解成三個(gè)數(shù)如下圖所示:
4 0 0 3
0 0 2 2 2 1 1
由此發(fā)現(xiàn),把4分解成3個(gè)數(shù)共有4種情況,每一種分得的3個(gè)數(shù)中,至少有一個(gè)數(shù)是大于等于2的。
(2)用“假設(shè)法”證明:
假設(shè)每個(gè)文具盒只放1枝鉛筆,最多放3枝,剩下1枝還要放進(jìn)其中的一個(gè)文具盒,所以至少有2枝鉛筆放進(jìn)同一個(gè)文具盒。
以上方法證明,把4枝鉛筆放進(jìn)3個(gè)文具盒里,不管怎樣放,總有一個(gè)文具盒里至少放進(jìn)了2枝鉛筆。
二、認(rèn)識(shí)“抽屜問題”:
1、像上面這個(gè)問題就是“抽屜原理”,在這里,“4枝鉛筆”就是“4個(gè)要放的物體”,“3個(gè)文具盒”就是“3個(gè)抽屜”。把此問題用“抽屜原理”的語(yǔ)言來(lái)描述就是:把4個(gè)物體放進(jìn)3個(gè)抽屜,總有一個(gè)抽屜里至少放了兩個(gè)物體。
2、了解“抽屜原理”:
“ 抽屜原理”又稱“鴿籠原理”,最先是由19世紀(jì)的德國(guó)數(shù)學(xué)家狄里克雷提出來(lái)的,所以又稱“狄里克雷原理”,這一原理在解決實(shí)際問題中有著廣泛的應(yīng)用。“抽屜原理”的應(yīng)用是千變?nèi)f化的,用它可以解決許多有趣的問題,并且常常能得到一些令人驚異的結(jié)果。
“抽屜原理”:把m個(gè)物體任意放進(jìn)n個(gè)空抽屜里(m>n,n是非0自然數(shù)),那么一定有1個(gè)抽屜中至少放進(jìn)了2個(gè)物體。
三、鞏固練習(xí): 1、7只鴿子飛回5個(gè)鴿舍,至少有2只鴿子要飛進(jìn)同一個(gè)鴿舍里。為什么?(1)說(shuō)出想法。
如果每個(gè)鴿舍只飛進(jìn)1只鴿子,最多飛回5只鴿子,剩下2只鴿子還要飛進(jìn)其中的一個(gè)鴿舍或分別飛進(jìn)其中的兩個(gè)鴿舍。所以至少有2只鴿子飛進(jìn)同一個(gè)鴿
舍。
(2)嘗試分析有幾種情況。(3)說(shuō)一說(shuō)你有什么體會(huì)。
學(xué)生體會(huì)到,如果把各種情況都擺出來(lái)很復(fù)雜,也有一定的難度。如果找到數(shù)學(xué)方法來(lái)解決就方便了。
2、在我們班的任意13人中,總有至少幾個(gè)人的屬相相同,想一想,為什么?
3、六年級(jí)四個(gè)班的學(xué)生去春游,自由活動(dòng)時(shí),有6個(gè)同學(xué)在一起,可以肯定。為什么?
四、全課小結(jié):
通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你學(xué)到了什么新知識(shí)?
五、板書設(shè)計(jì):
抽屜原理 4
0 4 2
0 0 3 4 2
0
“4枝鉛筆”就是“4個(gè)要放的物體”,“3個(gè)文具盒”就是“3個(gè)抽屜”。把4個(gè)物體放進(jìn)3個(gè)抽屜,總有一個(gè)抽屜里至少放了兩個(gè)物體。
“抽屜原理”:把m個(gè)物體任意放進(jìn)n個(gè)空抽屜里(m>n,n是非0自然數(shù)),那么一定有1個(gè)抽屜中至少放進(jìn)了2個(gè)物體。
第三篇:抽屜原理
抽屜原理
把5個(gè)蘋果放到4個(gè)抽屜中,必然有一個(gè)抽屜中至少有2個(gè)蘋果,這是抽屜原理的通俗解釋。一般地,我們將它表述為:
第一抽屜原理:把(mn+1)個(gè)物體放入n個(gè)抽屜,其中必有一個(gè)抽屜中至少有(m+1)個(gè)物體。
使用抽屜原理解題,關(guān)鍵是構(gòu)造抽屜。一般說(shuō)來(lái),數(shù)的奇偶性、剩余類、數(shù)的分組、染色、線段與平面圖形的劃分等,都可作為構(gòu)造抽屜的依據(jù)。
例1 從1,2,3,…,100這100個(gè)數(shù)中任意挑出51個(gè)數(shù)來(lái),證明在這51個(gè)數(shù)中,一定:
(1)有2個(gè)數(shù)互質(zhì);
(2)有2個(gè)數(shù)的差為50;
(3)有8個(gè)數(shù),它們的最大公約數(shù)大于1。
證明:(1)將100個(gè)數(shù)分成50組:
{1,2},{3,4},…,{99,100}。
在選出的51個(gè)數(shù)中,必有2個(gè)數(shù)屬于同一組,這一組中的2個(gè)數(shù)是兩個(gè)相鄰的整數(shù),它們一定是互質(zhì)的。
(2)將100個(gè)數(shù)分成50組:
{1,51},{2,52},…,{50,100}。
在選出的51個(gè)數(shù)中,必有2個(gè)數(shù)屬于同一組,這一組的2個(gè)數(shù)的差為50。
(3)將100個(gè)數(shù)分成5組(一個(gè)數(shù)可以在不同的組內(nèi)):
第一組:2的倍數(shù),即{2,4,…,100};
第二組:3的倍數(shù),即{3,6,…,99};
第三組:5的倍數(shù),即{5,10,…,100};
第四組:7的倍數(shù),即{7,14,…,98};
第五組:1和大于7的質(zhì)數(shù)即{1,11,13,…,97}。
第五組中有22個(gè)數(shù),故選出的51個(gè)數(shù)至少有29個(gè)數(shù)在第一組到第四組中,根據(jù)抽屜原理,總有8個(gè)數(shù)在第一組到第四組的某一組中,這8個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)大于1。
例2 求證:可以找到一個(gè)各位數(shù)字都是4的自然數(shù),它是1996的倍數(shù)。
證明:因1996÷4=499,故只需證明可以找到一個(gè)各位數(shù)字都是1的自然數(shù),它是499的倍數(shù)就可以了。
得到500個(gè)余數(shù)r1,r2,…,r500。由于余數(shù)只能取0,1,2,…,499這499個(gè)值,所以根據(jù)抽屜原理,必有2個(gè)余數(shù)是相同的,這2個(gè)數(shù)的差就是499的倍數(shù),這個(gè)差的前若干位是1,后若干位是0:11…100…0,又499和10是互質(zhì)的,故它的前若干位由1組成的自然數(shù)是499的倍數(shù),將它乘以4,就得到一個(gè)各位數(shù)字都是4的自然數(shù),它是1996的倍數(shù)。
例3 在一個(gè)禮堂中有99名學(xué)生,如果他們中的每個(gè)人都與其中的66人相識(shí),那么可能出現(xiàn)這種情況:他們中的任何4人中都一定有2人不相識(shí)(假定相識(shí)是互相的)。
分析:注意到題中的說(shuō)法“可能出現(xiàn)……”,說(shuō)明題的結(jié)論并非是條件的必然結(jié)果,而僅僅是一種可能性,因此只需要設(shè)法構(gòu)造出一種情況使之出現(xiàn)題目中所說(shuō)的結(jié)論即可。
解:將禮堂中的99人記為a1,a2,…,a99,將99人分為3組:
(a1,a2,…,a33),(a34,a35,…,a66),(a67,a68,…,a99),將3組學(xué)生作為3個(gè)抽屜,分別記為A,B,C,并約定A中的學(xué)生所認(rèn)識(shí)的66人只在B,C中,同時(shí),B,C中的學(xué)生所認(rèn)識(shí)的66人也只在A,C和A,B中。如果出現(xiàn)這種局面,那么題目中所說(shuō)情況
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就可能出現(xiàn)。
因?yàn)槎Y堂中任意4人可看做4個(gè)蘋果,放入A,B,C三個(gè)抽屜中,必有2人在同一抽屜,即必有2人來(lái)自同一組,那么他們認(rèn)識(shí)的人只在另2組中,因此他們兩人不相識(shí)。
例4 如右圖,分別標(biāo)有數(shù)字1,2,…,8的滾珠兩組,放在內(nèi)外兩個(gè)圓環(huán)上,開始時(shí)相對(duì)的滾珠所標(biāo)數(shù)字都不相同。當(dāng)兩個(gè)圓環(huán)按不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),必有某一時(shí)刻,內(nèi)外兩環(huán)中至少有兩對(duì)數(shù)字相同的滾珠相對(duì)。
分析:此題中沒有直接提供我們用以構(gòu)造抽屜和蘋果的數(shù)量關(guān)系,需要轉(zhuǎn)換一下看問題的角度。
解:內(nèi)外兩環(huán)對(duì)轉(zhuǎn)可看成一環(huán)靜止,只有一個(gè)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周后,每個(gè)滾珠都會(huì)有一次與標(biāo)有相同數(shù)字的滾珠相對(duì)的局面出現(xiàn),那么這種局面共要出現(xiàn)8次。將這8次局面看做蘋果,再需構(gòu)造出少于8個(gè)抽屜。
注意到一環(huán)每轉(zhuǎn)動(dòng)45°角就有一次滾珠相對(duì)的局面出現(xiàn),轉(zhuǎn)動(dòng)一周共有8次滾珠相對(duì)的局面,而最初的8對(duì)滾珠所標(biāo)數(shù)字都不相同,所以數(shù)字相同的滾珠相對(duì)的情況只出現(xiàn)在以后的7次轉(zhuǎn)動(dòng)中,將7次轉(zhuǎn)動(dòng)看做7個(gè)抽屜,8次相同數(shù)字滾珠相對(duì)的局面看做8個(gè)蘋果,則至少有2次數(shù)字相對(duì)的局面出現(xiàn)在同一次轉(zhuǎn)動(dòng)中,即必有某一時(shí)刻,內(nèi)外兩環(huán)中至少有兩對(duì)數(shù)字相同的滾珠相對(duì)。
例5 有一個(gè)生產(chǎn)天平上用的鐵盤的車間,由于工藝上的原因,只能控制盤的重量在指定的20克到20.1克之間。現(xiàn)在需要重量相差不超過0.005克的兩只鐵盤來(lái)裝配一架天平,問:最少要生產(chǎn)多少個(gè)盤子,才能保證一定能從中挑出符合要求的兩只盤子?
解:把20~20.1克之間的盤子依重量分成20組:
第1組:從20.000克到20.005克;
第2組:從20.005克到20.010克;
……
第20組:從20.095克到20.100克。
這樣,只要有21個(gè)盤子,就一定可以從中找到兩個(gè)盤子屬于同一組,這2個(gè)盤子就符合要求。
例6 在圓周上放著100個(gè)籌碼,其中有41個(gè)紅的和59個(gè)藍(lán)的。那么總可以找到兩個(gè)紅籌碼,在它們之間剛好放有19個(gè)籌碼,為什么?
分析:此題需要研究“紅籌碼”的放置情況,因而涉及到“蘋果”的具體放置方法,由此我們可以在構(gòu)造抽屜時(shí),使每個(gè)抽屜中的相鄰“蘋果”之間有19個(gè)籌碼。
解:依順時(shí)針方向?qū)⒒I碼依次編上號(hào)碼:1,2,…,100。然后依照以下規(guī)律將100個(gè)籌碼分為20組:
(1,21,41,61,81);
(2,22,42,62,82);
……
(20,40,60,80,100)。
將41個(gè)紅籌碼看做蘋果,放入以上20個(gè)抽屜中,因?yàn)?1=2×20+1,所以至少有一個(gè)抽屜中有2+1=3(個(gè))蘋果,也就是說(shuō)必有一組5個(gè)籌碼中有3個(gè)紅色籌碼,而每組的5個(gè)籌碼在圓周上可看做兩兩等距,且每2個(gè)相鄰籌碼之間都有19個(gè)籌碼,那么3個(gè)紅色籌碼中必有2個(gè)相鄰(這將在下一個(gè)內(nèi)容——第二抽屜原理中說(shuō)明),即有2個(gè)紅色籌碼之間有19個(gè)籌碼。
下面我們來(lái)考慮另外一種情況:若把5個(gè)蘋果放到6個(gè)抽屜中,則必然有一個(gè)抽屜空著。這種情況一般可以表述為:
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第二抽屜原理:把(mn-1)個(gè)物體放入n個(gè)抽屜,其中必有一個(gè)抽屜中至多有(m-1)個(gè)物體。
例7 在例6中留有一個(gè)疑問,現(xiàn)改述如下:在圓周上放有5個(gè)籌碼,其中有3個(gè)是同色的,那么這3個(gè)同色的籌碼必有2個(gè)相鄰。
分析:將這個(gè)問題加以轉(zhuǎn)化:
如右圖,將同色的3個(gè)籌碼A,B,C置于圓周上,看是否能用另外2個(gè)籌碼將其隔開。
解:如圖,將同色的3個(gè)籌碼放置在圓周上,將每2個(gè)籌碼之間的間隔看做抽屜,將其余2個(gè)籌碼看做蘋果,將2個(gè)蘋果放入3個(gè)抽屜中,則必有1個(gè)抽屜中沒有蘋果,即有2個(gè)同色籌碼之間沒有其它籌碼,那么這2個(gè)籌碼必相鄰。
例8 甲、乙二人為一個(gè)正方形的12條棱涂紅和綠2種顏色。首先,甲任選3條棱并把它們涂上紅色;然后,乙任選另外3條棱并涂上綠色;接著甲將剩下的6條棱都涂上紅色。問:甲是否一定能將某一面的4條棱全部涂上紅色?
解:不能。
如右圖將12條棱分成四組:
第一組:{A1B1,B2B3,A3A4},第二組:{A2B2,B3B4,A4A1},第三組:{A3B3,B4B1,A1A2},第四組:{A4B4,B1B2,A2A3}。
無(wú)論甲第一次將哪3條棱涂紅,由抽屜原理知四組中必有一組的3條棱全未涂紅,而乙只要將這組中的3條棱涂綠,甲就無(wú)法將某一面的4條棱全部涂紅了。
下面我們討論抽屜原理的一個(gè)變形——平均值原理。
我們知道n個(gè)數(shù)a1,a2,…,an的和與n的商是a1,a2,…,an這n個(gè)數(shù)的平均值。平均值原理:如果n個(gè)數(shù)的平均值為a,那么其中至少有一個(gè)數(shù)不大于a,也至少有一個(gè)不小于a。
例9 圓周上有2000個(gè)點(diǎn),在其上任意地標(biāo)上0,1,2,…,1999(每一點(diǎn)只標(biāo)一個(gè)數(shù),不同的點(diǎn)標(biāo)上不同的數(shù))。求證:必然存在一點(diǎn),與它緊相鄰的兩個(gè)點(diǎn)和這點(diǎn)上所標(biāo)的三個(gè)數(shù)之和不小于2999。
解:設(shè)圓周上各點(diǎn)的值依次是a1,a2,…,a2000,則其和
a1+a2+…+a2000=0+1+2+…+1999=1999000。
下面考慮一切相鄰三數(shù)組之和:
(a1+a2+a3)+(a2+a3+a4)+…+(a1998+a1999+a2000)+(a1999+a2000+a1)+(a2000+a1+a2)
=3(a1+a2+…+a2000)
=3×1999000。
這2000組和中必至少有一組和大于或等于
但因每一個(gè)和都是整數(shù),故有一組相鄰三數(shù)之和不小于2999,亦即存在一個(gè)點(diǎn),與它緊相鄰的兩點(diǎn)和這點(diǎn)上所標(biāo)的三數(shù)之和不小于2999。
例10 一家旅館有90個(gè)房間,住有100名旅客,如果每次都恰有90名旅客同時(shí)回來(lái),那么至少要準(zhǔn)備多少把鑰匙分給這100名旅客,才能使得每次客人回來(lái)時(shí),每個(gè)客人都能用自己分到的鑰匙打開一個(gè)房門住進(jìn)去,并且避免發(fā)生兩人同時(shí)住進(jìn)一個(gè)房間?
解:如果鑰匙數(shù)小于990,那么90個(gè)房間中至少有一個(gè)房間的鑰匙數(shù)少房間就打不開,因此90個(gè)人就無(wú)法按題述的條件住下來(lái)。
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另一方面,990把鑰匙已經(jīng)足夠了,這只要將90把不同的鑰匙分給90個(gè)人,而其余的10名旅客,每人各90把鑰匙(每個(gè)房間一把),那么任何90名旅客返回時(shí),都能按要求住進(jìn)房間。
最后,我們要指出,解決某些較復(fù)雜的問題時(shí),往往要多次反復(fù)地運(yùn)用抽屜原理,請(qǐng)看下面兩道例題。
例11 設(shè)有4×28的方格棋盤,將每一格涂上紅、藍(lán)、黃三種顏色中的任意一種。試證明:無(wú)論怎樣涂法,至少存在一個(gè)四角同色的長(zhǎng)方形。
證明:我們先考察第一行中28個(gè)小方格涂色情況,用三種顏色涂28個(gè)小方格,由抽屜原理知,至少有10個(gè)小方格是同色的,不妨設(shè)其為紅色,還可設(shè)這10個(gè)小方格就在第一行的前10列。
下面考察第二、三、四行中前面10個(gè)小方格可能出現(xiàn)的涂色情況。這有兩種可能:
(1)這三行中,至少有一行,其前面10個(gè)小方格中,至少有2個(gè)小方格是涂有紅色的,那么這2個(gè)小方格和第一行中與其對(duì)應(yīng)的2個(gè)小方格,便是一個(gè)長(zhǎng)方形的四個(gè)角,這個(gè)長(zhǎng)方形就是一個(gè)四角同是紅色的長(zhǎng)方形。
(2)這三行中每一行前面的10格中,都至多有一個(gè)紅色的小方格,不妨設(shè)它們分別出現(xiàn)在前三列中,那么其余的3×7個(gè)小方格便只能涂上黃、藍(lán)兩種顏色了。
我們先考慮這個(gè)3×7的長(zhǎng)方形的第一行。根據(jù)抽屜原理,至少有4個(gè)小方格是涂上同一顏色的,不妨設(shè)其為藍(lán)色,且在第1至4列。
再考慮第二行的前四列,這時(shí)也有兩種可能:
(1)這4格中,至少有2格被涂上藍(lán)色,那么這2個(gè)涂上藍(lán)色的小方格和第一行中與其對(duì)應(yīng)的2個(gè)小方格便是一個(gè)長(zhǎng)方形的四個(gè)角,這個(gè)長(zhǎng)方形四角同是藍(lán)色。
(2)這4格中,至多有1格被涂上藍(lán)色,那么,至少有3格被涂上黃色。不妨設(shè)這3個(gè)小方格就在第二行的前面3格。
下面繼續(xù)考慮第三行前面3格的情況。用藍(lán)、黃兩色涂3個(gè)小方格,由抽屜原理知,至少有2個(gè)方格是同色的,無(wú)論是同為藍(lán)色或是同為黃色,都可以得到一個(gè)四角同色的長(zhǎng)方形。
總之,對(duì)于各種可能的情況,都能找到一個(gè)四角同色的長(zhǎng)方形。
例12 試卷上共有4道選擇題,每題有3個(gè)可供選擇的答案。一群學(xué)生參加考試,結(jié)果是對(duì)于其中任何3人,都有一道題目的答案互不相同。問:參加考試的學(xué)生最多有多少人?
解:設(shè)每題的三個(gè)選擇分別為a,b,c。
(1)若參加考試的學(xué)生有10人,則由第二抽屜原理知,第一題答案分別為a,b,c的三組學(xué)生中,必有一組不超過3人。去掉這組學(xué)生,在余下的學(xué)生中,定有7人對(duì)第一題的答案只有兩種。對(duì)于這7人關(guān)于第二題應(yīng)用第二抽屜原理知,其中必可選出5人,他們關(guān)于第二題的答案只有兩種可能。對(duì)于這5人關(guān)于第三題應(yīng)用第二抽屜原理知,可以選出4人,他們關(guān)于第三題的答案只有兩種可能。最后,對(duì)于這4人關(guān)于第四題應(yīng)用第二抽屜原理知,必可選出3人,他們關(guān)于第四題的答案也只有兩種。于是,對(duì)于這3人來(lái)說(shuō),沒有一道題目的答案是互不相同的,這不符合題目的要求。可見,所求的最多人數(shù)不超過9人。
另一方面,若9個(gè)人的答案如下表所示,則每3人都至少有一個(gè)問題的答案互不相同。
所以,所求的最多人數(shù)為9人。練習(xí)13
1.六(1)班有49名學(xué)生。數(shù)學(xué)王老師了解到在期中考試中該班英文成績(jī)除3人外均在86分以上后就說(shuō):“我可以斷定,本班同學(xué)至少有4人成績(jī)相同。”請(qǐng)問王老師說(shuō)得對(duì)嗎?為什么?
2.現(xiàn)有64只乒乓球,18個(gè)乒乓球盒,每個(gè)盒子里最多可以放6只乒乓球,至少有幾個(gè)
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乒乓球盒子里的乒乓球數(shù)目相同?
3.某校初二年級(jí)學(xué)生身高的厘米數(shù)都為整數(shù),且都不大于160厘米,不小于150厘米。問:在至少多少個(gè)初二學(xué)生中一定能有4個(gè)人身高相同?
4.從1,2,…,100這100個(gè)數(shù)中任意選出51個(gè)數(shù),證明在這51個(gè)數(shù)中,一定:
(1)有兩個(gè)數(shù)的和為101;
(2)有一個(gè)數(shù)是另一個(gè)數(shù)的倍數(shù);
(3)有一個(gè)數(shù)或若干個(gè)數(shù)的和是51的倍數(shù)。
5.在3×7的方格表中,有11個(gè)白格,證明
(1)若僅含一個(gè)白格的列只有3列,則在其余的4列中每列都恰有兩個(gè)白格;
(2)只有一個(gè)白格的列只有3列。
6.某個(gè)委員會(huì)開了40次會(huì)議,每次會(huì)議有10人出席。已知任何兩個(gè)委員不會(huì)同時(shí)開兩次或更多的會(huì)議。問:這個(gè)委員會(huì)的人數(shù)能夠多于60人嗎?為什么?
7.一個(gè)車間有一條生產(chǎn)流水線,由5臺(tái)機(jī)器組成,只有每臺(tái)機(jī)器都開動(dòng)時(shí),這條流水線才能工作。總共有8個(gè)工人在這條流水線上工作。在每一個(gè)工作日內(nèi),這些工人中只有5名到場(chǎng)。為了保證生產(chǎn),要對(duì)這8名工人進(jìn)行培訓(xùn),每人學(xué)一種機(jī)器的操作方法稱為一輪。問:最少要進(jìn)行多少輪培訓(xùn),才能使任意5個(gè)工人上班而流水線總能工作?
8.有9名數(shù)學(xué)家,每人至多能講3種語(yǔ)言,每3人中至少有2人能通話。求證:在這9名中至少有3名用同一種語(yǔ)言通話。
練習(xí)13
1.對(duì)。解:因?yàn)?9-3=3×(100-86+1)+1,即46=3×15+1,也就是說(shuō),把從100分至86分的15個(gè)分?jǐn)?shù)當(dāng)做抽屜,49-3=46(人)的成績(jī)當(dāng)做物體,根據(jù)第二抽屜原理,至少有4人的分?jǐn)?shù)在同一抽屜中,即成績(jī)相同。
2.4個(gè)。解:18個(gè)乒乓球盒,每個(gè)盒子里至多可以放6只乒乓球。為使相同乒乓球個(gè)數(shù)的盒子盡可能少,可以這樣放:先把盒子分成6份,每份有18÷6=3(只),分別在每一份的3個(gè)盒子中放入1只、2只、3只、4只、5只、6只乒乓球,即3個(gè)盒子中放了1只乒乓球,3個(gè)盒中放了2只乒乓球……3個(gè)盒子中放了6只乒乓球。這樣,18個(gè)盒子中共放了乒乓球
(1+2+3+4+5+6)×3=63(只)。
把以上6種不同的放法當(dāng)做抽屜,這樣剩下64-63=1(只)乒乓球不管放入哪一個(gè)抽屜里的任何一個(gè)盒子里(除已放滿6只乒乓球的抽屜外),都將使該盒子中的乒乓球數(shù)增加1只,這時(shí)與比該抽屜每盒乒乓數(shù)多1的抽屜中的3個(gè)盒子里的乒乓球數(shù)相等。例如剩下的1只乒乓球放進(jìn)原來(lái)有2只乒乓球的一個(gè)盒子里,該盒乒乓球就成了3只,再加上原來(lái)裝有3只乒乓球的3個(gè)盒子,這樣就有4個(gè)盒子里裝有3個(gè)乒乓球。所以至少有4個(gè)乒乓球盒里的乒乓球數(shù)目相同。
3.34個(gè)。
解:把初二學(xué)生的身高厘米數(shù)作為抽屜,共有抽屜
160-150+1=11(個(gè))。
根據(jù)抽屜原理,要保證有4個(gè)人身高相同,至少要有初二學(xué)生
3×11+1=34(個(gè))。
4.證:(1)將100個(gè)數(shù)分成50組:
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{1,100},{2,99},…,{50,51}。
在選出的51個(gè)數(shù)中,必有兩數(shù)屬于同一組,這一組的兩數(shù)之和為101。
(2)將100個(gè)數(shù)分成10組:
{1,2,4,8,16,32,64}, {3,6,12,24,48,96},{5,10,20,40,80}, {7,14,28,56},{9,18,36,72}, {11,22,44,88},{13,26,52}, {15,30,60},…, {49,98}, {其余數(shù)}。
其中第10組中有41個(gè)數(shù)。在選出的51個(gè)數(shù)中,第10組的41個(gè)數(shù)全部選中,還有10個(gè)數(shù)從前9組中選,必有兩數(shù)屬于同一組,這一組中的任意兩個(gè)數(shù),一個(gè)是另一個(gè)的倍數(shù)。
(3)將選出的51個(gè)數(shù)排成一列:
a1,a2,a3,…,a51。
考慮下面的51個(gè)和:
a1,a1+a2,a1+a2+a3,…,a1+a2+a3+…+a51。
若這51個(gè)和中有一個(gè)是51的倍數(shù),則結(jié)論顯然成立;若這51個(gè)和中沒有一個(gè)是51的倍數(shù),則將它們除以51,余數(shù)只能是1,2,…,50中的一個(gè),故必然有兩個(gè)的余數(shù)是相同的,這兩個(gè)和的差是51的倍數(shù),而這個(gè)差顯然是這51個(gè)數(shù)(a1,a2,a3,…,a51)中的一個(gè)數(shù)或若干個(gè)數(shù)的和。
5.證:(1)在其余4列中如有一列含有3個(gè)白格,則剩下的5個(gè)白格要放入3列中,將3列表格看做3個(gè)抽屜,5個(gè)白格看做5個(gè)蘋果,根據(jù)第二抽屜原理,5(=2×3-1)個(gè)蘋果放入3個(gè)抽屜,則必有1個(gè)抽屜至多只有(2-1)個(gè)蘋果,即必有1列只含1個(gè)白格,也就是說(shuō)除了原來(lái)3列只含一個(gè)白格外還有1列含1個(gè)白格,這與題設(shè)只有1個(gè)白格的列只有3列矛盾。所以不會(huì)有1列有3個(gè)白格,當(dāng)然也不能再有1列只有1個(gè)白格。推知其余4列每列恰好有2個(gè)白格。
(2)假設(shè)只含1個(gè)白格的列有2列,那么剩下的9個(gè)白格要放入5列中,而9=2×5-1,由第二抽屜原理知,必有1列至多只有2-1=1(個(gè))白格,與假設(shè)只有2列每列只1個(gè)白格矛盾。所以只有1個(gè)白格的列至少有3列。
6.能。
解:開會(huì)的“人次”有 40×10=400(人次)。設(shè)委員人數(shù)為N,將“人次”看做蘋果,以委員人數(shù)作為抽屜。
若N≤60,則由抽屜原理知至少有一個(gè)委員開了7次(或更多次)會(huì)。但由已知條件知沒有一個(gè)人與這位委員同開過兩次(或更多次)的會(huì),故他所參加的每一次會(huì)的另外9個(gè)人是不相同的,從而至少有7×9=63(個(gè))委員,這與N≤60的假定矛盾。所以,N應(yīng)大于60。
7.20輪。
解:如果培訓(xùn)的總輪數(shù)少于20,那么在每一臺(tái)機(jī)器上可進(jìn)行工作的工人果這3個(gè)工人某一天都沒有到車間來(lái),那么這臺(tái)機(jī)器就不能開動(dòng),整個(gè)流水線就不能工作。故培訓(xùn)的總輪數(shù)不能少于20。
另一方面,只要進(jìn)行20輪培訓(xùn)就夠了。對(duì)3名工人進(jìn)行全能性培訓(xùn),訓(xùn)練他們會(huì)開每一臺(tái)機(jī)器;而對(duì)其余5名工人,每人只培訓(xùn)一輪,讓他們每人能開動(dòng)一臺(tái)機(jī)器。這個(gè)方案實(shí)施后,不論哪5名工人上班,流水線總能工作。
8.證:以平面上9個(gè)點(diǎn)A1,A2,…,A9表示9個(gè)數(shù)學(xué)家,如果兩人能通話,就把表示他們的兩點(diǎn)聯(lián)線,并涂上一種顏色(不同的語(yǔ)言涂上不同顏色)。此時(shí)有兩種情況:
(1)9點(diǎn)中有任意2點(diǎn)都有聯(lián)線,并涂了相應(yīng)的顏色。于是從某一點(diǎn)A1出發(fā),分別與
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A2,A3,…,A9聯(lián)線,又據(jù)題意,每人至多能講3種語(yǔ)言,因此A1A2,A1A3,…,A1A9中至多只能涂3種不同的顏色,由抽屜原理知,這8條線段中至少有2條同色的線段。不妨設(shè)A1A2與A1A3是同色線段,因此A1,A2,A3這3點(diǎn)表示的3名數(shù)學(xué)家可用同一種語(yǔ)言通話。
(2)9點(diǎn)中至少有2點(diǎn)不聯(lián)線,不妨設(shè)是A1與A2不聯(lián)線。由于每3人中至少有兩人能通話,因此從A1與A2出發(fā)至少有7條聯(lián)線。再由抽屜原理知,其中必有4條聯(lián)線從A1或A2 出發(fā)。不妨設(shè)從A1出發(fā),又因A1至多能講3種語(yǔ)言,所以這4條聯(lián)線中,至少有2條聯(lián)線是同色的。若A1A3與A1A4同色,則A1,A3,A4這3點(diǎn)表示的3名數(shù)學(xué)家可用同一種語(yǔ)言通話。
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第四篇:抽屜原理
《抽屜原理》教學(xué)設(shè)計(jì)
教材分析:現(xiàn)行小學(xué)教材人教版在十一冊(cè)編入這一原理,旨在于讓學(xué)生初步了解“抽屜原理”(也就是初步接觸第一原理),會(huì)用“抽屜原理”解決實(shí)際有關(guān)“存在”問題;通過猜測(cè)、驗(yàn)證、觀察、分析等數(shù)學(xué)活動(dòng),讓孩子建立數(shù)學(xué)模型,發(fā)現(xiàn)規(guī)律;使孩子經(jīng)歷從具體到抽象的探究過程,提高學(xué)生有根據(jù)、有條理地進(jìn)行思考和推理的能力;通過“抽屜原理”的靈活應(yīng)用,提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的能力和興趣,感受到數(shù)學(xué)文化及數(shù)學(xué)的魅力。
學(xué)情分析:使孩子經(jīng)歷從具體到抽象的探究過程,提高學(xué)生有根據(jù)、有條理地進(jìn)行思考和推理的能力;通過“抽屜原理”的靈活應(yīng)用,提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的能力和興趣,感受到數(shù)學(xué)文化及數(shù)學(xué)的魅力。教學(xué)目標(biāo):
1、經(jīng)歷“抽屜原理”的探究過程,初步了解“抽屜原理”,會(huì)用“抽屜原理”解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。
2、通過操作發(fā)展學(xué)生的類推能力,形成比較抽象的數(shù)學(xué)思維。
3、通過“抽屜原理”的靈活應(yīng)用感受數(shù)學(xué)的魅力。
教學(xué)重點(diǎn):經(jīng)歷“抽屜原理”的探究過程,初步了解“抽屜原理”。
教學(xué)難點(diǎn):理解“抽屜原理”,并對(duì)一些簡(jiǎn)單實(shí)際問題加以“模型化”。
教學(xué)過程
一、游戲引入
3個(gè)人坐兩個(gè)座位,3人都要坐下,一定有一個(gè)座位上至少坐了2個(gè)人。
這其中蘊(yùn)含了有趣的數(shù)學(xué)原理,這節(jié)課我們一起學(xué)習(xí)研究。
二、新知探究
1、把4枝鉛筆放進(jìn)3個(gè)文具盒里,不管怎么放,總有一個(gè)文具盒里至少放進(jìn)()枝鉛筆先猜一猜,再動(dòng)手放一放,看看有哪些不同方法。用自己的方法記錄(4,0,0)(3,1,0)(2,2,0)(2,1,1)你有什么發(fā)現(xiàn)?
不管怎么放總有一個(gè)文具盒里至少放進(jìn)2枝鉛筆。總有是什么意思?至少是什么意思
2、思考
有沒有一種方法不用擺放就可以知道至少數(shù)是多少呢?
1、3人坐2個(gè)位子,總有一個(gè)座位上至少坐了2個(gè)人2、4枝鉛筆放進(jìn)3個(gè)文具盒中,總有一個(gè)文具盒中至少放了2枝鉛筆5枝鉛筆放進(jìn)4個(gè)文具盒中,6枝鉛筆放進(jìn)5個(gè)文具盒中。99支鉛筆放進(jìn)98個(gè)文具盒中。是否都有一個(gè)文具盒中
至少放進(jìn)2枝鉛筆呢? 這是為什么?可以用算式表達(dá)嗎?
4、如果是5枝鉛筆放到3個(gè)文具盒里,總有一個(gè)文具盒至少放進(jìn)幾枝鉛筆?把7枝筆放進(jìn)2個(gè)文具盒里呢? 8枝筆放進(jìn)2個(gè)文具盒呢? 9枝筆放進(jìn)3個(gè)文具盒呢?至少數(shù)=上+余數(shù)嗎?
三、小試牛刀 1、7只鴿子飛回5個(gè)鴿舍,至少有幾只鴿子要飛進(jìn)同一個(gè)鴿舍里?
2、從撲克牌中取出兩張王牌,在剩下的52張中任意抽出5張,至少有幾張是同花色的?
四、數(shù)學(xué)小知識(shí)
數(shù)學(xué)小知識(shí):抽屜原理的由來(lái)最先發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律的人是誰(shuí)呢?最先是由19世紀(jì)的德國(guó)數(shù)學(xué)家狄里克雷運(yùn)用于解決數(shù)學(xué)問題的,后人們?yōu)榱思o(jì)念他從這么平凡的事情中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,就把這個(gè)規(guī)律用他的名字命名,叫“狄里克雷原理”,又把它叫做“鴿巢原理”,還把它叫做
“抽屜原理”。
五、智慧城堡
1、把13只小兔子關(guān)在5個(gè)籠子里,至少有多少只兔子要關(guān)在同一個(gè)籠子里?
2、咱們班共59人,至少有幾人是同一屬相?
3、張叔叔參加飛鏢比賽,投了5鏢,鏢鏢都中,成績(jī)是41環(huán)。張叔叔至少有一鏢不低于9環(huán)。為什么?
4、六年級(jí)四個(gè)班的學(xué)生去春游,自由活時(shí)有6個(gè)同學(xué)在一起,可以肯定。為什么?
六、小結(jié)
這節(jié)課你有什么收獲?
七、作業(yè):課后練習(xí)
第五篇:抽屜原理
抽屜原理
【知識(shí)要點(diǎn)】
抽屜原理又稱鴿巢原理,它是組合數(shù)學(xué)的一個(gè)基本原理,最先是由德國(guó)數(shù)學(xué)家狹利克雷明確地提出來(lái)的,因此,也稱為狹利克雷原理。
把3個(gè)蘋果放進(jìn)2個(gè)抽屜里,一定有一個(gè)抽屜里放了2個(gè)或2個(gè)以上的蘋果。這個(gè)人人皆知的常識(shí)就是抽屜原理在日常生活中的體現(xiàn)。用它可以解決一些相當(dāng)復(fù)雜甚至無(wú)從下手的問題。
原理1:把n+1個(gè)元素分成n類,不管怎么分,則一定有一類中有2個(gè)或2個(gè)以上的元素。
原理2:把m個(gè)元素任意放入n(n<m)個(gè)集合,則一定有一個(gè)集合呈至少要有k個(gè)元素。
其中 k= 商(當(dāng)n能整除m時(shí))
商+1(當(dāng)n不能整除m時(shí))
原理3:把無(wú)窮多個(gè)元素放入有限個(gè)集合里,則一定有一個(gè)集合里含有無(wú)窮多個(gè)元素。【解題步驟】
第一步:分析題意。分清什么是“東西”,什么是“抽屜”,也就是什么作“東西”,什么可作“抽屜”。
第二步:制造抽屜。這個(gè)是關(guān)鍵的一步,這一步就是如何設(shè)計(jì)抽屜。根據(jù)題目條件和結(jié)論,結(jié)合有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),抓住最基本的數(shù)量關(guān)系,設(shè)計(jì)和確定解決問題所需的抽屜及其個(gè)數(shù),為使用抽屜鋪平道路。
第三步:運(yùn)用抽屜原理。觀察題設(shè)條件,結(jié)合第二步,恰當(dāng)應(yīng)用各個(gè)原則或綜合運(yùn)用幾個(gè)原則,以求問題之解決。【例題講解】
例
1、教室里有5名學(xué)生正在做作業(yè),今天只有數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、語(yǔ)文、地理四科作業(yè)
求證:這5名學(xué)生中,至少有兩個(gè)人在做同一科作業(yè)。證明:將5名學(xué)生看作5個(gè)蘋果 將數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、語(yǔ)文、地理作業(yè)各看成一個(gè)抽屜,共4個(gè)抽屜 由抽屜原理1,一定存在一個(gè)抽屜,在這個(gè)抽屜里至少有2個(gè)蘋果。即至少有兩名學(xué)生在做同一科的作業(yè)。
例
2、木箱里裝有紅色球3個(gè)、黃色球5個(gè)、藍(lán)色球7個(gè),若蒙眼去摸,為保證取出的球中有兩個(gè)球的顏色相同,則最少要取出多少個(gè)球? 解:把3種顏色看作3個(gè)抽屜
若要符合題意,則小球的數(shù)目必須大于3 大于3的最小數(shù)字是4 故至少取出4個(gè)小球才能符合要求 答:最少要取出4個(gè)球。
例
3、班上有50名學(xué)生,將書分給大家,至少要拿多少本,才能保證至少有一個(gè)學(xué)生能得到兩本或兩本以上的書。
解:把50名學(xué)生看作50個(gè)抽屜,把書看成蘋果 根據(jù)原理1,書的數(shù)目要比學(xué)生的人數(shù)多 即書至少需要50+1=51本 答:最少需要51本。
例
4、在一條長(zhǎng)100米的小路一旁植樹101棵,不管怎樣種,總有兩棵樹的距離不超過1米。
解:把這條小路分成每段1米長(zhǎng),共100段
每段看作是一個(gè)抽屜,共100個(gè)抽屜,把101棵樹看作是101個(gè)蘋果 于是101個(gè)蘋果放入100個(gè)抽屜中,至少有一個(gè)抽屜中有兩個(gè)蘋果 即至少有一段有兩棵或兩棵以上的樹
例5、11名學(xué)生到老師家借書,老師是書房中有A、B、C、D四類書,每名學(xué)生最多可借兩本不同類的書,最少借一本 試證明:必有兩個(gè)學(xué)生所借的書的類型相同
證明:若學(xué)生只借一本書,則不同的類型有A、B、C、D四種
若學(xué)生借兩本不同類型的書,則不同的類型有AB、AC、AD、BC、BD、CD六種 共有10種類型
把這10種類型看作10個(gè)“抽屜” 把11個(gè)學(xué)生看作11個(gè)“蘋果”
如果誰(shuí)借哪種類型的書,就進(jìn)入哪個(gè)抽屜
由抽屜原理,至少有兩個(gè)學(xué)生,他們所借的書的類型相同
例
6、有50名運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行某個(gè)項(xiàng)目的單循環(huán)賽,如果沒有平局,也沒有全勝 試證明:一定有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員積分相同 證明:設(shè)每勝一局得一分
由于沒有平局,也沒有全勝,則得分情況只有1、2、3……49,只有49種可能 以這49種可能得分的情況為49個(gè)抽屜 現(xiàn)有50名運(yùn)動(dòng)員得分 則一定有兩名運(yùn)動(dòng)員得分相同
例
7、體育用品倉(cāng)庫(kù)里有許多足球、排球和籃球,某班50名同學(xué)來(lái)倉(cāng)庫(kù)拿球,規(guī)定每個(gè)人至少拿1個(gè)球,至多拿2個(gè)球,問至少有幾名同學(xué)所拿的球種類是一致的?
解:根據(jù)規(guī)定,同學(xué)拿球的配組方式共有以下9種:
{足}{排}{藍(lán)}{足足}{排排}{藍(lán)藍(lán)}{足排}{足藍(lán)}{排藍(lán)} 以這9種配組方式制造9個(gè)抽屜 將這50個(gè)同學(xué)看作蘋果
50÷9=5.……5
由抽屜原理2:k=商+1可得,至少有6人,他們所拿的球類是完全一致的