第一篇:奧數(shù)抽屜原理問題
抽屜原理問題
1.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? 2.一幅撲克牌有54張,最少要抽取幾張牌,方能保證其中至少有2張牌有相同的點(diǎn)數(shù)?
3.11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。
4.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。
5.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?
6.某校有55個(gè)同學(xué)參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽,已知將參賽人任意分成四組,則必有一組的女生多于2人,又知參賽者中任何10人中必有男生,則參賽男生的人生為__________人。
7、證明:從1,3,5,……,99中任選26個(gè)數(shù),其中必有兩個(gè)數(shù)的和是100。
8。
某旅游車上有47名乘客,每位乘客都只帶有一種水果。如果乘客中有人帶梨,并且其中任何兩位乘客中至少有一個(gè)人帶蘋果,那么乘客中有______人帶蘋果。
9。
一些蘋果和梨混放在一個(gè)筐里,小明把這筐水果分成了若干堆,后來發(fā)現(xiàn)無論怎么分,總能從這若干堆里找到兩堆,把這兩堆水果合并在一起后,蘋果和梨的個(gè)數(shù)是偶數(shù),那么小明至少把這些水果分成了_______堆。
10。有黑色、白色、藍(lán)色手套各5只(不分左右手),至少要拿出_____只(拿的時(shí)候不許看顏色),才能使拿出的手套中一定有兩雙是同顏色的。
11。從前25個(gè)自然數(shù)中任意取出7個(gè)數(shù),證明:取出的數(shù)中一定有兩個(gè)數(shù),這兩個(gè)數(shù)中大數(shù)不超過小數(shù)的1。5倍。
12.一副撲克牌有四種花色,每種花色各有13張,現(xiàn)在從中任意抽牌。問最少抽幾張牌,才能保證有4張牌是同一種花色的? 13.從1、2、3、4……、12這12個(gè)自然數(shù)中,至少任選幾個(gè),就可以保證其中一定包括兩個(gè)數(shù),他們的差是7?
14.某幼兒班有40名小朋友,現(xiàn)有各種玩具122件,把這些玩具全部分給小朋友,是否會(huì)有小朋友得到4件或4件以上的玩具?
15.一個(gè)布袋中有40塊相同的木塊,其中編上號(hào)碼1,2,3,4的各有10塊。問:一次至少要取出多少木塊,才能保證其中至少有3塊號(hào)碼相同的木塊?
16.六年級(jí)有100名學(xué)生,他們都訂閱甲、乙、丙三種雜志中的一種、二種或三種。問:至少有多少名學(xué)生訂閱的雜志種類相同? 17.籃子里有蘋果、梨、桃和桔子,現(xiàn)有81個(gè)小朋友,如果每個(gè)小朋友都從中任意拿兩個(gè)水果,那么至少有多少個(gè)小朋友拿的水果是相同的?
18.學(xué)校開辦了語文、數(shù)學(xué)、美術(shù)三個(gè)課外學(xué)習(xí)班,每個(gè)學(xué)生最多可以參加兩個(gè)(可以不參加)。問:至少有多少名學(xué)生,才能保證有不少于5名同學(xué)參加學(xué)習(xí)班的情況完全相同?
19.在1,4,7,10,…,100中任選20個(gè)數(shù),其中至少有不同的兩對(duì)數(shù),其和等于104。
20.任意5個(gè)自然數(shù)中,必可找出3個(gè)數(shù),使這三個(gè)數(shù)的和能被3整除。
21.在邊長(zhǎng)為1的正方形內(nèi),任意放入9個(gè)點(diǎn),證明在以這些點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形中,必有一個(gè)三角形的面積不超過1/8.22. 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。
23. 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。
奧數(shù)抽屜原理問題
1.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,故至少取出4個(gè)小球才能符合要求。
2.一幅撲克牌有54張,最少要抽取幾張牌,方能保證其中至少有2張牌有相同的點(diǎn)數(shù)?
解:點(diǎn)數(shù)為1(A)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11(J)、12(Q)、13(K)的牌各取1張,再取大王、小王各1張,一共15張,這15張牌中,沒有兩張的點(diǎn)數(shù)相同。這樣,如果任意再取1張的話,它的點(diǎn)數(shù)必為1~13中的一個(gè),于是有2張點(diǎn)數(shù)相同。
3.11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。
4.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。
5.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?
解題關(guān)鍵:利用抽屜原理2。
解:根據(jù)規(guī)定,多有同學(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2k=[m/n ]+1可得,至少有6人,他們所拿的球類是完全一致的。
6.某校有55個(gè)同學(xué)參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽,已知將參賽人任意分成四組,則必有一組的女生多于2人,又知參賽者中任何10人中必有男生,則參賽男生的人生為__________人。
解:因?yàn)槿我夥殖伤慕M,必有一組的女生多于2人,所以女生至少有4×2+1=9(人);因?yàn)槿我?0人中必有男生,所以女生人數(shù)至多有9人。所以女生有9人,男生有55-9=46(人)
7、證明:從1,3,5,……,99中任選26個(gè)數(shù),其中必有兩個(gè)數(shù)的和是100。
解析:將這50個(gè)奇數(shù)按照和為100,放進(jìn)25個(gè)抽屜:(1,99),(3,97),(5,95),……,(49,51)。根據(jù)抽屜原理,從中選出26個(gè)數(shù),則必定有兩個(gè)數(shù)來自同一個(gè)抽屜,那么這兩個(gè)數(shù)的和即為100。
8。
某旅游車上有47名乘客,每位乘客都只帶有一種水果。如果乘客中有人帶梨,并且其中任何兩位乘客中至少有一個(gè)人帶蘋果,那么乘客中有______人帶蘋果。
解析:由題意,不帶蘋果的乘客不多于一名,但又確實(shí)有不帶蘋果的乘客,所以不帶蘋果的乘客恰有一名,所以帶蘋果的就有46人。
9。
一些蘋果和梨混放在一個(gè)筐里,小明把這筐水果分成了若干堆,后來發(fā)現(xiàn)無論怎么分,總能從這若干堆里找到兩堆,把這兩堆水果合并在一起后,蘋果和梨的個(gè)數(shù)是偶數(shù),那么小明至少把這些水果分成了_______堆。
解析:要求把其中兩堆合并在一起后,蘋果和梨的個(gè)數(shù)一定是偶數(shù),那么這兩堆水果中,蘋果和梨的奇偶性必須相同。對(duì)于每一堆蘋
果和梨,奇偶可能性有4種:(奇,奇),(奇,偶),(偶,奇),(偶,偶),所以根據(jù)抽屜原理可知最少分了4+1=5筐。
10。有黑色、白色、藍(lán)色手套各5只(不分左右手),至少要拿出_____只(拿的時(shí)候不許看顏色),才能使拿出的手套中一定有兩雙是同顏色的。
解析:考慮最壞情況,假設(shè)拿了3只黑色、1只白色和1只藍(lán)色,則只有一雙同顏色的,但是再多拿一只,不論什么顏色,則一定會(huì)有兩雙同顏色的,所以至少要那6只。
11。從前25個(gè)自然數(shù)中任意取出7個(gè)數(shù),證明:取出的數(shù)中一定有兩個(gè)數(shù),這兩個(gè)數(shù)中大數(shù)不超過小數(shù)的1。5倍。
證明:把前25個(gè)自然數(shù)分成下面6組:
1; ①
2,3; ②
4,5,6; ③
7,8,9,10; ④
11,12,13,14,15,16; ⑤
17,18,19,20,21,22,23,⑥
因?yàn)閺那?5個(gè)自然數(shù)中任意取出7個(gè)數(shù),所以至少有兩個(gè)數(shù)取自上面第②組到第⑥組中的某同一組,這兩個(gè)數(shù)中大數(shù)就不超過小數(shù)的1。5倍。
12.一副撲克牌有四種花色,每種花色各有13張,現(xiàn)在從中任意抽牌。問最少抽幾張牌,才能保證有4張牌是同一種花色的?
解析:根據(jù)抽屜原理,當(dāng)每次取出4張牌時(shí),則至少可以保障每種花色一樣一張,按此類推,當(dāng)取出12張牌時(shí),則至少可以保障每種花色一樣三張,所以當(dāng)抽取第13張牌時(shí),無論是什么花色,都可以至少保障有4張牌是同一種花色,選B。
13.從1、2、3、4……、12這12個(gè)自然數(shù)中,至少任選幾個(gè),就可以保證其中一定包括兩個(gè)數(shù),他們的差是7?
【解析】在這12個(gè)自然數(shù)中,差是7的自然樹有以下5對(duì):{12,5}{11,4}{10,3}{9,2}{8,1}。另外,還有2個(gè)不能配對(duì)的數(shù)是{6}{7}。可構(gòu)造抽屜原理,共構(gòu)造了7個(gè)抽屜。只要有兩個(gè)數(shù)是取自同一個(gè)抽屜,那么它們的差就等于7。這7個(gè)抽屜可以表示為{12,5}{11,4}{10,3}{9,2}{8,1}{6}{7},顯然從7個(gè)抽屜中取8個(gè)數(shù),則一定可以使有兩個(gè)數(shù)字來源于同一個(gè)抽屜,也即作差為7,所以選擇D。
14.某幼兒班有40名小朋友,現(xiàn)有各種玩具122件,把這些玩具全部分給小朋友,是否會(huì)有小朋友得到4件或4件以上的玩具?
分析與解:將40名小朋友看成40個(gè)抽屜。今有玩具122件,122=3×40+2。應(yīng)用抽屜原理2,取n=40,m=3,立即知道:至少有一個(gè)抽屜中放有4件或4件以上的玩具。也就是說,至少會(huì)有一個(gè)小朋友得到4件或4件以上的玩具。
15.一個(gè)布袋中有40塊相同的木塊,其中編上號(hào)碼1,2,3,4的各有10塊。問:一次至少要取出多少木塊,才能保證其中至少有3塊號(hào)碼相同的木塊?
分析與解:將1,2,3,4四種號(hào)碼看成4個(gè)抽屜。要保證有一個(gè)抽屜中至少有3件物品,根據(jù)抽屜原理2,至少要有4×2+1=9(件)物品。所以一次至少要取出9塊木塊,才能保證其中有3塊號(hào)碼相同的木塊。
16.六年級(jí)有100名學(xué)生,他們都訂閱甲、乙、丙三種雜志中的一種、二種或三種。問:至少有多少名學(xué)生訂閱的雜志種類相同?
分析與解:首先應(yīng)當(dāng)弄清訂閱雜志的種類共有多少種不同的情況。
訂一種雜志有:訂甲、訂乙、訂丙3種情況;
訂二種雜志有:訂甲乙、訂乙丙、訂丙甲3種情況;
訂三種雜志有:訂甲乙丙1種情況。
總共有3+3+1=7(種)訂閱方法。我們將這7種訂法看成是7個(gè)“抽屜”,把100名學(xué)生看作100件物品。因?yàn)?00=14×7+2。根據(jù)抽屜原理2,至少有14+1=15(人)所訂閱的報(bào)刊種類是相同的。
17.籃子里有蘋果、梨、桃和桔子,現(xiàn)有81個(gè)小朋友,如果每個(gè)小朋友都從中任意拿兩個(gè)水果,那么至少有多少個(gè)小朋友拿的水果是相同的?
分析與解:首先應(yīng)弄清不同的水果搭配有多少種。兩個(gè)水果是相同的有4種,兩個(gè)水果不同有6種:蘋果和梨、蘋果和桃、蘋果和桔子、梨和桃、梨和桔子、桃和桔子。所以不同的水果搭配共有4+6=10(種)。將這10種搭配作為10個(gè)“抽屜”。
81÷10=8……1(個(gè))。
根據(jù)抽屜原理2,至少有8+1=9(個(gè))小朋友拿的水果相同。
18.學(xué)校開辦了語文、數(shù)學(xué)、美術(shù)三個(gè)課外學(xué)習(xí)班,每個(gè)學(xué)生最多可以參加兩個(gè)(可以不參加)。問:至少有多少名學(xué)生,才能保證有不少于5名同學(xué)參加學(xué)習(xí)班的情況完全相同?
分析與解:首先要弄清參加學(xué)習(xí)班有多少種不同情況。不參加學(xué)習(xí)班有1種情況,只參加一個(gè)學(xué)習(xí)班有3種情況,參加兩個(gè)學(xué)習(xí)班有語文和數(shù)學(xué)、語文和美術(shù)、數(shù)學(xué)和美術(shù)3種情況。共有1+3+3=7(種)情況。將這7種情況作為7個(gè)“抽屜”,根據(jù)抽屜原理2,要
保證不少于5名同學(xué)參加學(xué)習(xí)班的情況相同,要有學(xué)生 7×(5-1)+1=29(名)。
19.在1,4,7,10,…,100中任選20個(gè)數(shù),其中至少有不同的兩對(duì)數(shù),其和等于104。
分析:解這道題,可以考慮先將4與100,7與97,49與55……,這些和等于104的兩個(gè)數(shù)組成一組,構(gòu)成16個(gè)抽屜,剩下1和52再構(gòu)成2個(gè)抽屜,這樣,即使20個(gè)數(shù)中取到了1和52,剩下的18個(gè)數(shù)還必須至少有兩個(gè)數(shù)取自前面16個(gè)抽屜中的兩個(gè)抽屜,從而有不同的兩組數(shù),其和等于104;如果取不到1和52,或1和52不全取到,那么和等于104的數(shù)組將多于兩組。
解:1,4,7,10,……,100中共有34個(gè)數(shù),將其分成{4,100},{7,97},……,{49,55},{1},{52}共18個(gè)抽屜,從這18個(gè)抽屜中任取20個(gè)數(shù),若取到1和52,則剩下的18個(gè)數(shù)取自前16個(gè)抽屜,至少有4個(gè)數(shù)取自某兩個(gè)抽屜中,結(jié)論成立;若不全取1和52,則有多于18個(gè)數(shù)取自前16個(gè)抽屜,結(jié)論亦成立。
20.任意5個(gè)自然數(shù)中,必可找出3個(gè)數(shù),使這三個(gè)數(shù)的和能被3整除。
分析:解這個(gè)問題,注意到一個(gè)數(shù)被3除的余數(shù)只有0,1,2三個(gè),可以用余數(shù)來構(gòu)造抽屜。
解:以一個(gè)數(shù)被3除的余數(shù)0、1、2構(gòu)造抽屜,共有3個(gè)抽屜。任意五個(gè)數(shù)放入這三個(gè)抽屜中,若每個(gè)抽屜內(nèi)均有數(shù),則各抽屜取一個(gè)數(shù),這三個(gè)數(shù)的和是3的倍數(shù),結(jié)論成立;若至少有一個(gè)抽屜內(nèi)沒有數(shù),那么5個(gè)數(shù)中必有三個(gè)數(shù)在同一抽屜內(nèi),這三個(gè)數(shù)的和是3的倍數(shù),結(jié)論亦成立。
21.在邊長(zhǎng)為1的正方形內(nèi),任意放入9個(gè)點(diǎn),證明在以這些點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形中,必有一個(gè)三角形的面積不超過1/8.解:分別連結(jié)正方形兩組對(duì)邊的中點(diǎn),將正方形分為四個(gè)全等的小正方形,則各個(gè)小正方形的面積均為1/4。把這四個(gè)小正方形看作4個(gè)抽屜,將9個(gè)點(diǎn)隨意放入4個(gè)抽屜中,據(jù)抽屜原理,至少有一個(gè)小正方形中有3個(gè)點(diǎn)。顯然,以這三個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形的面積不超過1/8。
反思:將邊長(zhǎng)為1的正方形分成4個(gè)面積均為1/4 的小正方形,從而構(gòu)造出4個(gè)抽屜,是解決本題的關(guān)鍵。我們知道。將正方形分成面積均為1/4 的圖形的方法不只一種,如可連結(jié)兩條對(duì)角線將正方形分成4個(gè)全等的直角三角形,這4個(gè)圖形的面積也都是1/4,但這樣構(gòu)造抽屜不能證到結(jié)論。可見,如何構(gòu)造抽屜是利用抽屜原理解決問題的關(guān)鍵。
22. 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.23. 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.
第二篇:小學(xué)奧數(shù)-簡(jiǎn)單抽屜原理
1.把10個(gè)蘋果發(fā)給3個(gè)同學(xué),下面說法正確的是__________.
A.一定有一個(gè)人剛好分到3個(gè)蘋果.B.一定有一個(gè)人剛好分到4個(gè)蘋果.C.一定有一個(gè)人至少分到4個(gè)蘋果. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:選擇題 答案:C 2.把30個(gè)金幣發(fā)給7個(gè)人,下面說法正確的是__________.
A.一定有一個(gè)人至少分到5個(gè)金幣.B.一定有一個(gè)人至少分到6個(gè)金幣.C.一定有一個(gè)人剛好分到6個(gè)金幣. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:選擇題 答案:A 3.把20塊巧克力發(fā)給3個(gè)人,下面說法正確的是__________.
A.一定有一個(gè)人剛好分到6塊巧克力.B.一定有一個(gè)人至少分到7塊巧克力.C.一定有一個(gè)人至少分到8塊巧克力. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:選擇題 答案:B 4.把6個(gè)蘋果放進(jìn)5個(gè)抽屜,一定有一個(gè)抽屜里至少有__________個(gè)蘋果. A.2B.3C.4D.5 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:選擇題 答案:A 5.把9個(gè)蘋果放進(jìn)4個(gè)抽屜,一定有一個(gè)抽屜里至少有__________個(gè)蘋果. A.4B.5C.6D.以上都不對(duì) 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:選擇題 答案:D 6.把13個(gè)蘋果放進(jìn)4個(gè)抽屜,一定有一個(gè)抽屜里至少有__________個(gè)蘋果. A.4B.5C.6D.7 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:選擇題 答案:A 7.把20個(gè)蘋果放進(jìn)6個(gè)抽屜,一定有一個(gè)抽屜里至少有__________個(gè)蘋果. A.5B.4C.6D.7 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:選擇題 答案:B 8.把30個(gè)蘋果放進(jìn)4個(gè)抽屜,一定有一個(gè)抽屜里至少有__________個(gè)蘋果. A.8B.9C.10D.以上都不對(duì) 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:選擇題 答案:A 9.把27個(gè)蘋果放進(jìn)4個(gè)抽屜,一定有一個(gè)抽屜里至少有__________個(gè)蘋果. A.8B.9C.10D.以上都不對(duì) 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:選擇題 答案:D 10.任意25個(gè)人中,至少有__________個(gè)人屬于同一個(gè)生肖. A.3B.4C.5D.以上都不對(duì) 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:選擇題 答案:A 首頁上一頁1234下一頁尾頁 11.任意30個(gè)人中,至少有__________個(gè)人的生日在同一個(gè)月份里. A.9B.8C.3D.以上都不對(duì) 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:中等 類型:選擇題 答案:C 12.一個(gè)星期吃掉30個(gè)雞蛋,至少有__________個(gè)雞蛋是在同一天吃掉的. A.8B.7C.6D.以上都不對(duì) 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:選擇題 答案:D 13.袋子里有紅色的球3個(gè),黃色的球5個(gè),藍(lán)色的球6個(gè),綠色的球8個(gè),那么一次至少拿_______個(gè)球,才能保證一定有黃色的球. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:18 14.袋子里有紅色的球3個(gè),黃色的球5個(gè),藍(lán)色的球6個(gè),綠色的球8個(gè),那么一次至少拿_______個(gè)球,才能保證一定有藍(lán)色的球. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:17 15.袋子里有紅色的球3個(gè),黃色的球5個(gè),藍(lán)色的球6個(gè),綠色的球8個(gè),那么一次至少拿_______個(gè)球,才能保證一定有綠色的球. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:15 16.盤子里有一些餃子,韭菜味的5個(gè),牛肉味的8個(gè),辣椒味的6個(gè).那么至少吃________個(gè)餃子,才能保證一定能吃到2個(gè)口味一樣的餃子. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:中等 類型:填空題 答案:4 17.盤子里有一些餃子,韭菜味的5個(gè),牛肉味的8個(gè),辣椒味的6個(gè).那么至少吃________個(gè)餃子,才能保證一定能吃到3個(gè)口味一樣的餃子. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:中等 類型:填空題 答案:7 18.盤子里有一些餃子,韭菜味的5個(gè),牛肉味的8個(gè),辣椒味的6個(gè).那么至少吃________個(gè)餃子,才能保證一定能吃到4個(gè)口味一樣的餃子. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:中等 類型:填空題 答案:10 19.袋子里有4種硬幣:金幣、銀幣、銅幣、樂幣,每種硬幣都有很多,那么一次至少拿_________枚,才能保證其中一定有3枚相同類型的硬幣. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:9 20.袋子里有4種硬幣:金幣、銀幣、銅幣、樂幣,每種硬幣都有很多,那么一次至少拿_______枚,才能保證其中一定有2枚是同一種類型的硬幣. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:5 首頁上一頁1234下一頁尾頁
21.袋子里有4種硬幣:金幣、銀幣、銅幣、樂幣,每種硬幣都有很多,那么一次至少拿_______枚,才能保證其中一定有5枚是同一種類型的硬幣. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:中等 類型:填空題 答案:17 22.一個(gè)袋子里有1只紅襪子、3只黑襪子、5只白襪子和8只綠襪子.那么一次至少摸出_______只襪子,才能保證一定有顏色一樣的3只襪子. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:中等 類型:填空題 答案:8 23.一個(gè)袋子里有2只紅襪子、4只黑襪子、7只白襪子和9只綠襪子.那么一次至少摸出_______只襪子,才能保證一定有顏色一樣的4只襪子. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:中等 類型:填空題 答案:12 24.一個(gè)袋子里有4顆巧克力糖、5顆奶糖、10顆水果糖和20顆棉花糖.那么一次至少拿出_______顆糖,才能保證一定有6顆糖口味相同. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:中等 類型:填空題 答案:20 25.袋子里有紅色的球6個(gè),黑色的球7個(gè),黃色的球10個(gè),綠色的球8個(gè),那么一次至少拿_______個(gè)球,才能保證取出的球至少有兩種顏色. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:11 26.袋子里有紅色的球6個(gè),黑色的球7個(gè),黃色的球10個(gè),綠色的球8個(gè),那么一次至少拿_______個(gè)球,才能保證取出的球至少有三種顏色. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:19 27.袋子里有紅色的球12個(gè),黑色的球8個(gè),黃色的球7個(gè),綠色的球5個(gè),那么一次至少拿_______個(gè)球,才能保證取出的球至少有兩種顏色. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:13 28.盒子里有白色、紅色、黃色、綠色的粉筆各10根,一次性至少取出_______根粉筆,才能保證取出的粉筆中一定會(huì)有白色和紅色的粉筆. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:31 29.盒子里有白色、紅色、黃色、綠色的粉筆各8根,一次性至少取出_______根粉筆,才能保證取出的粉筆中一定會(huì)有白色和紅色的粉筆. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:25 30.盒子里有白色、紅色、黃色、綠色的粉筆各20根,一次性至少取出_______根粉筆,才能保證取出的粉筆中一定會(huì)有白色和紅色的粉筆. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:61 首頁上一頁1234下一頁尾頁
31.籠子里有一些包子,其中雞肉餡的5個(gè),魚肉餡的8個(gè),牛肉餡的10個(gè),白菜餡的15個(gè),那么至少吃_______個(gè)包子,才能保證一定能吃到牛肉餡和白菜餡的. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:29 32.籠子里有一些包子,其中雞肉餡的5個(gè),魚肉餡的8個(gè),牛肉餡的10個(gè),白菜餡的15個(gè),那么至少吃_______個(gè)包子,才能保證一定能吃到雞肉餡和魚肉餡的. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:34 33.籠子里有一些包子,其中雞肉餡的5個(gè),魚肉餡的8個(gè),牛肉餡的10個(gè),白菜餡的15個(gè),那么至少吃_______個(gè)包子,才能保證一定能吃到魚肉餡和牛肉餡的. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:簡(jiǎn)單 類型:填空題 答案:31 34.一副撲克牌共54張,其中有2張王牌,還有黑桃、紅心、草花和方塊4種花色的牌各13張.那么至少抽出_______張牌,才能保證取出的牌中至少包含3種花色,并且這3種花色的牌至少都有2張. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:困難 類型:填空題 答案:31 35.一副撲克牌共54張,其中有2張王牌,還有黑桃、紅心、草花和方塊4種花色的牌各13張.那么至少抽出_______張牌,才能保證取出的牌中至少包含2種花色,并且這2種花色的牌至少都有3張. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:困難 類型:填空題 答案:22 36.一副撲克牌共54張,其中有2張王牌,還有黑桃、紅心、草花和方塊4種花色的牌各13張.那么至少抽出_______張牌,才能保證取出的牌中至少包含3種花色,并且這3種花色的牌至少都有4張. 來源:2015·樂樂課堂·練習(xí)難度:困難 類型:填空題 答案:35 首頁上一頁1234下一頁尾頁
第三篇:2014最新小學(xué)奧數(shù)抽屜原理
五年級(jí)(繁體)下冊(cè)《抽屜》
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抽屜原理
這一講我們講抽屜原理的另一種情況。先看一個(gè)例子:如果將13只鴿子放進(jìn)6只鴿籠里,那么至少有一只籠子要放3只或更多的鴿子。道理很簡(jiǎn)單。如果每只鴿籠里只放2只鴿子,6只鴿籠共放12只鴿子。剩下的一只鴿子無論放入哪只鴿籠里,總有一只鴿籠放了3只鴿子。這個(gè)例子所體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想,就是下面的抽屜原理2。
抽屜原理2:將多于m×n件的物品任意放到n個(gè)抽屜中,那么至少有一個(gè)抽屜中的物品的件數(shù)不少于m+1。
說明這一原理是不難的。假定這n個(gè)抽屜中,每一個(gè)抽屜內(nèi)的物品都不到(m+1)件,即每個(gè)抽屜里的物品都不多于m件,這樣,n個(gè)抽屜中可放物品的總數(shù)就不會(huì)超過m×n件。這與多于m×n件物品的假設(shè)相矛盾。這說明一開始的假定不能成立。所以至少有一個(gè)抽屜中物品的件數(shù)不少于m+1。
從最不利原則也可以說明抽屜原理2。為了使抽屜中的物品不少于(m+1)件,最不利的情況就是n個(gè)抽屜中每個(gè)都放入m件物品,共放入(m×n)件物品,此時(shí)再放入1件物品,無論放入哪個(gè)抽屜,都至少有一個(gè)抽屜不少于(m+1)件物品。這就說明了抽屜原理2。
不難看出,當(dāng)m=1時(shí),抽屜原理2就轉(zhuǎn)化為抽屜原理1。即抽屜原理2是抽屜原理1的推廣。例1某幼兒班有40名小朋友,現(xiàn)有各種玩具122件,把這些玩具全部分給小朋友,是否會(huì)有小朋友得到4件或4件以上的玩具?
分析與解:將40名小朋友看成40個(gè)抽屜。今有玩具122件,122=3×40+2。應(yīng)用抽屜原理2,取n=40,m=3,立即知道:至少有一個(gè)抽屜中放有4件或4件以上的玩具。也就是說,至少會(huì)有一個(gè)小朋友得到4件或4件以上的玩具。例2一個(gè)布袋中有40塊相同的木塊,其中編上號(hào)碼1,2,3,4的各有10塊。問:一次至少要取出多少木塊,才能保證其中至少有3塊號(hào)碼相同的木塊? 分析與解:將1,2,3,4四種號(hào)碼看成4個(gè)抽屜。要保證有一個(gè)抽屜中至少有3件物品,根據(jù)抽屜原理2,至少要有4×2+1=9(件)物品。所以一次至少要取出9塊木塊,才能保證其中有3塊號(hào)碼相同的木塊。
例3六年級(jí)有100名學(xué)生,他們都訂閱甲、乙、丙三種雜志中的一種、二種或三種。問:至少有多少名學(xué)生訂閱的雜志種類相同?
分析與解:首先應(yīng)當(dāng)弄清訂閱雜志的種類共有多少種不同的情況。
訂一種雜志有:訂甲、訂乙、訂丙3種情況;
訂二種雜志有:訂甲乙、訂乙丙、訂丙甲3種情況;
訂三種雜志有:訂甲乙丙1種情況。
總共有3+3+1=7(種)訂閱方法。我們將這7種訂法看成是7個(gè)“抽屜”,把100名學(xué)生看作100件物品。因?yàn)?00=14×7+2。根據(jù)抽屜原理2,至少有14+1=15(人)所訂閱的報(bào)刊種類是相同的。例4籃子里有蘋果、梨、桃和桔子,現(xiàn)有81個(gè)小朋友,如果每個(gè)小朋友都從中任意拿兩個(gè)水果,那么至少有多少個(gè)小朋友拿的水果是相同的?
分析與解:首先應(yīng)弄清不同的水果搭配有多少種。兩個(gè)水果是相同的有4種,兩個(gè)水果不同有6種:蘋果和梨、蘋果和桃、蘋果和桔子、梨和桃、梨和桔子、桃和桔子。所以不同的水果搭配共有4+6=10(種)。將這10種搭配作為10個(gè)“抽屜”。
81÷10=8……1(個(gè))。
根據(jù)抽屜原理2,至少有8+1=9(個(gè))小朋友拿的水果相同。
例5學(xué)校開辦了語文、數(shù)學(xué)、美術(shù)三個(gè)課外學(xué)習(xí)班,每個(gè)學(xué)生最多可以參加兩個(gè)(可以不參加)。問:至少有多少名學(xué)生,才能保證有不少于5名同學(xué)參加學(xué)習(xí)班的情況完全相同?
分析與解:首先要弄清參加學(xué)習(xí)班有多少種不同情況。不參加學(xué)習(xí)班有1種情況,只參加一個(gè)學(xué)習(xí)班有3種情況,參加兩個(gè)學(xué)習(xí)班有語文和數(shù)學(xué)、語文和美術(shù)、數(shù)學(xué)和美術(shù)3種情況。共有1+3+3=7(種)情況。將這7種情況作為7個(gè)“抽屜”,根據(jù)抽屜原理2,要保證不少于5名同學(xué)參加學(xué)習(xí)班的情況相同,要有學(xué)生
7×(5-1)+1=29(名)。
練習(xí)
1.禮堂里有253人開會(huì),這253人中至少有多少人的屬相相同?
2.一興趣小組有10名學(xué)生,他們都訂閱甲、乙兩種雜志中的一種或兩種。問:至少有多少名學(xué)生訂閱的雜志種類相同?
3.把130件玩具分給幼兒園小朋友,如果不管怎樣分,都至少有一位小朋友分得4件或4件以上的玩具,那么這個(gè)幼兒園最多有多少個(gè)小朋友?
4.體育組有足球、籃球和排球,上體育課前,老師讓一班的41名同學(xué)往操場(chǎng)拿球,每人最多拿兩個(gè)。問:至少有幾名同學(xué)拿球的情況完全一樣?
5.口袋里放有足夠多的紅、白兩種顏色的球,有若干人輪流從袋中取球,每人取三個(gè)球。要保證有4人取出的球的顏色完全相同,至少應(yīng)有多少人取球?
6.10個(gè)足球隊(duì)之間共賽了11場(chǎng),賽得最多的球隊(duì)至少賽了幾場(chǎng)?
答案與提示練習(xí)
1.22人。2.4人。
3.43人。提示:130÷(4-1)=43……1。
4.5名。提示:一個(gè)球不拿、拿一個(gè)球、拿兩個(gè)球共有10種不同情況。
5.13人。
提示:三個(gè)球中根據(jù)紅球的個(gè)數(shù)可分為4種不同情況。
6.3場(chǎng)。提示:11場(chǎng)球有22隊(duì)次參賽。
第四篇:小學(xué)奧數(shù)抽屜原理簡(jiǎn)介__(定稿)
小學(xué)奧數(shù)之-----抽屜原理
桌上有十個(gè)蘋果,要把這十個(gè)蘋果放到九個(gè)抽屜里,無論怎樣放,有的抽屜可以放一個(gè),有的可以放兩個(gè),有的可以放五個(gè),但最終我們會(huì)發(fā)現(xiàn)至少我們可以找到一個(gè)抽屜里面至少放兩個(gè)蘋果。這一現(xiàn)象就是我們所說的抽屜原理。
抽屜原理的一般含義為:“如果每個(gè)抽屜代表一個(gè)集合,每一個(gè)蘋果就可以代表一個(gè)元素,假如有n+1或多于n+1個(gè)元素放到n個(gè)集合中去,其中必定至少有一個(gè)集合里至少有兩個(gè)元素。”
抽屜原理有時(shí)也被稱為鴿巢原理(“如果有五個(gè)鴿子籠,養(yǎng)鴿人養(yǎng)了6只鴿子,那么當(dāng)鴿子飛回籠中后,至少有一個(gè)籠子中裝有2只鴿子”)
。它是德國(guó)數(shù)學(xué)家狄利克雷首先明確的提出來并用以證明一些數(shù)論中的問題,因此,也稱為狄利克雷原理。它是組合數(shù)學(xué)中一個(gè)重要的原理。
一. 抽屜原理最常見的形式
原理1 把多于n個(gè)的物體放到n個(gè)抽屜里,則至少有一個(gè)抽屜里有2個(gè)或2個(gè)以上的物體。
[證明](反證法):如果每個(gè)抽屜至多只能放進(jìn)一個(gè)物體,那么物體的總數(shù)至多是n,而不是題設(shè)的n+k(k≥1),這不可能.原理2 把多于mn個(gè)的物體放到n個(gè)抽屜里,則至少有一個(gè)抽屜里有m+1個(gè)或多于m+1 個(gè)的物體。
[證明](反證法):若每個(gè)抽屜至多放進(jìn)m個(gè)物體,那么n個(gè)抽屜至多放進(jìn)mn個(gè)物體,與題設(shè)不符,故不可能.原理1 2都是第一抽屜原理的表述
第二抽屜原理:
把(mn-1)個(gè)物體放入n個(gè)抽屜中,其中必有一個(gè)抽屜中至多有(m—1)個(gè)物體。
[證明](反證法):若每個(gè)抽屜都有不少于m個(gè)物體,則總共至少有mn個(gè)物體,與題設(shè)矛盾,故不可能
二.應(yīng)用抽屜原理解題
抽屜原理的內(nèi)容簡(jiǎn)明樸素,易于接受,它在數(shù)學(xué)問題中有重要的作用。許多有關(guān)存在性的證明都可用它來解決。
例1:400人中至少有兩個(gè)人的生日相同.解:將一年中的366天視為366個(gè)抽屜,400個(gè)人看作400個(gè)物體,由抽屜原理1可以得知:至少有兩人的生日相同.又如:我們從街上隨便找來13人,就可斷定他們中至少有兩個(gè)人屬相相同.“從任意5雙手套中任取6只,其中至少有2只恰為一雙手套。”
“從數(shù)1,2,...,10中任取6個(gè)數(shù),其中至少有2個(gè)數(shù)為奇偶性不同。”
例2: 幼兒園買來了不少白兔、熊貓、長(zhǎng)頸鹿塑料玩具,每個(gè)小朋友任意選擇兩件,那么不管怎樣挑選,在任意七個(gè)小朋友中總有兩個(gè)彼此選的玩具都相同,試說明道理.解 :從三種玩具中挑選兩件,搭配方式只能是下面六種:(兔、兔),(兔、熊貓),(兔、長(zhǎng)頸鹿),(熊貓、熊貓),(熊貓、長(zhǎng)頸鹿),(長(zhǎng)頸鹿、長(zhǎng)頸鹿)。把每種搭配方式看作一個(gè)抽屜,把7個(gè)小朋友看作物體,那么根據(jù)原理1,至少有兩個(gè)物體要放進(jìn)同一個(gè)抽屜里,也就是說,至少兩人挑選玩具采用同一搭配方式,選的玩具相同.上面數(shù)例論證的似乎都是“存在”、“總有”、“至少有”的問題,不錯(cuò),這正是抽屜原則的主要作用.(需要說明的是,運(yùn)用抽屜原則只是肯定了“存在”、“總有”、“至少有”,卻不能確切地指出哪個(gè)抽屜里存在多少.)
抽屜原理雖然簡(jiǎn)單,但應(yīng)用卻很廣泛,它可以解答很多有趣的問題,其中有些問題還具有相當(dāng)?shù)碾y度。下面我們來研究有關(guān)的一些問題。
(一)整除問題
把所有整數(shù)按照除以某個(gè)自然數(shù)m的余數(shù)分為m類,叫做m的剩余類或同余類,用[0],[1],[2],…,[m-1]表示.每一個(gè)類含有無窮多個(gè)數(shù),例如[1]中含有1,m+1,2m+1,3m+1,….在研究與整除有關(guān)的問題時(shí),常用剩余類作為抽屜.根據(jù)抽屜原理,可以證明:任意n+1個(gè)自然數(shù)中,總有兩個(gè)自然數(shù)的差是n的倍數(shù)。
例1 證明:任取8個(gè)自然數(shù),必有兩個(gè)數(shù)的差是7的倍數(shù)。
分析與解答 在與整除有關(guān)的問題中有這樣的性質(zhì),如果兩個(gè)整數(shù)a、b,它們除以自然數(shù)m的余數(shù)相同,那么它們的差a-b是m的倍數(shù).根據(jù)這個(gè)性質(zhì),本題只需證明這8個(gè)自然數(shù)中有2個(gè)自然數(shù),它們除以7的余數(shù)相同.我們可以把所有自然數(shù)按被7除所得的7種不同的余數(shù)0、1、2、3、4、5、6分成七類.也就是7個(gè)抽屜.任取8個(gè)自然數(shù),根據(jù)抽屜原理,必有兩個(gè)數(shù)在同一個(gè)抽屜中,也就是它們除以7的余數(shù)相同,因此這兩個(gè)數(shù)的差一定是7的倍數(shù)。
例2:對(duì)于任意的五個(gè)自然數(shù),證明其中必有3個(gè)數(shù)的和能被3整除.證明∵任何數(shù)除以3所得余數(shù)只能是0,1,2,不妨分別構(gòu)造為3個(gè)抽屜:
[0],[1],[2]
①若這五個(gè)自然數(shù)除以3后所得余數(shù)分別分布在這3個(gè)抽屜中,我們從這三個(gè)抽屜中各取1個(gè),其和必能被3整除.②若這5個(gè)余數(shù)分布在其中的兩個(gè)抽屜中,則其中必有一個(gè)抽屜,包含有3個(gè)余數(shù)(抽屜原理),而這三個(gè)余數(shù)之和或?yàn)?,或?yàn)?,或?yàn)?,故所對(duì)應(yīng)的3個(gè)自然數(shù)之和是3的倍數(shù).③若這5個(gè)余數(shù)分布在其中的一個(gè)抽屜中,很顯然,必有3個(gè)自然數(shù)之和能被3整除.例2′:對(duì)于任意的11個(gè)整數(shù),證明其中一定有6個(gè)數(shù),它們的和能被6整除.證明:設(shè)這11個(gè)整數(shù)為:a1,a2,a3……a11 又6=2×3
①先考慮被3整除的情形
由例2知,在11個(gè)任意整數(shù)中,必存在:
3|a1+a2+a3,不妨設(shè)a1+a2+a3=b1;
同理,剩下的8個(gè)任意整數(shù)中,由例2,必存在:3 | a4+a5+a6.設(shè)a4+a5+a6=b2;
同理,其余的5個(gè)任意整數(shù)中,有:3|a7+a8+a9,設(shè):a7+a8+a9=b3
②再考慮b1、b2、b3被2整除.依據(jù)抽屜原理,b1、b2、b3這三個(gè)整數(shù)中,至少有兩個(gè)是同奇或同偶,這兩個(gè)同奇(或同偶)的整數(shù)之和必為偶數(shù).不妨設(shè)2|b1+b2
則:6|b1+b2,即:6|a1+a2+a3+a4+a5+a6
∴任意11個(gè)整數(shù),其中必有6個(gè)數(shù)的和是6的倍數(shù).例3: 任意給定7個(gè)不同的自然數(shù),求證其中必有兩個(gè)整數(shù),其和或差是10的倍數(shù).分析:注意到這些數(shù)隊(duì)以10的余數(shù)即個(gè)位數(shù)字,以0,1,…,9為標(biāo)準(zhǔn)制造10個(gè)抽屜,標(biāo)以[0],[1],…,[9].若有兩數(shù)落入同一抽屜,其差是10的倍數(shù),只是僅有7個(gè)自然數(shù),似不便運(yùn)用抽屜原則,再作調(diào)整:[6],[7],[8],[9]四個(gè)抽屜分別與[4],[3],[2],[1]合并,則可保證至少有一個(gè)抽屜里有兩個(gè)數(shù),它們的和或差是10的倍數(shù).(二)面積問題
例:九條直線中的每一條直線都將正方形分成面積比為2:3的梯形,證明:這九條直線中至少有三條經(jīng)過同一點(diǎn).證明:如圖,設(shè)直線EF將正方形分成兩個(gè)梯形,作中位線MN。由于這兩個(gè)梯形的高相等,故它們的面積之比等于中位線長(zhǎng)的比,即|MH|:|NH|。于是點(diǎn)H有確定的位置(它在正方形一對(duì)對(duì)邊中點(diǎn)的連線上,且|MH|:|NH|=2:3).由幾何上的對(duì)稱性,這種點(diǎn)共有四個(gè)(即圖中的H、J、I、K).已知的九條適合條件的分割直線中的每一條必須經(jīng)過H、J、I、K這四點(diǎn)中的一點(diǎn).把H、J、I、K看成四個(gè)抽屜,九條直線當(dāng)成9個(gè)物體,即可得出必定有3條分割線經(jīng)過同一點(diǎn).(三)染色問題
例1正方體各面上涂上紅色或藍(lán)色的油漆(每面只涂一種色),證明正方體一定有三個(gè)面顏色相同.證明:把兩種顏色當(dāng)作兩個(gè)抽屜,把正方體六個(gè)面當(dāng)作物體,那么6=2×2+2,根據(jù)原理二,至少有三個(gè)面涂上相同的顏色.例2 有5個(gè)小朋友,每人都從裝有許多黑白圍棋子的布袋中任意摸出3枚棋子.請(qǐng)你證明,這5個(gè)人中至少有兩個(gè)小朋友摸出的棋子的顏色的配組是一樣的。
分析與解答 首先要確定3枚棋子的顏色可以有多少種不同的情況,可以有:3黑,2黑1白,1黑2白,3白共4種配組情況,看作4個(gè)抽屜.根據(jù)抽屜原理,至少有兩個(gè)小朋友摸出的棋子的顏色在同一個(gè)抽屜里,也就是他們所拿棋子的顏色配組是一樣的。
例3:假設(shè)在一個(gè)平面上有任意六個(gè)點(diǎn),無三點(diǎn)共線,每?jī)牲c(diǎn)用紅色或藍(lán)色的線段連起來,都連好后,問你能不能找到一個(gè)由這些線構(gòu)成的三角形,使三角形的三邊同色?
解:首先可以從這六個(gè)點(diǎn)中任意選擇一點(diǎn),然后把這一點(diǎn)到其他五點(diǎn)間連五條線段,如圖,在這五條線段中,至少有三條線段是同一種顏色,假定是紅色,現(xiàn)在我們?cè)賳为?dú)來研究這三條紅色的線。這三條線段的另一端或許是不同顏色,假設(shè)這三條線段(虛線)中其中一條是紅色的,那么這條紅色的線段和其他兩條紅色的線段便組成了我們所需要的同色三角形,如果這三條線段都是藍(lán)色的,那么這三條線段也組成我們所需要的同色三角形。因而無論怎樣著色,在這六點(diǎn)之間的所有線段中至少能找到一個(gè)同色三角形。
例3′(六人集會(huì)問題)證明在任意6個(gè)人的集會(huì)上,或者有3個(gè)人以前彼此相識(shí),或者有三個(gè)人以前彼此不相識(shí)。”
例3”:17個(gè)科學(xué)家中每個(gè)人與其余16個(gè)人通信,他們通信所討論的僅有三個(gè)問題,而任兩個(gè)科學(xué)家之間通信討論的是同一個(gè)問題。證明:至少有三個(gè)科學(xué)家通信時(shí)討論的是同一個(gè)問題。
解:不妨設(shè)A是某科學(xué)家,他與其余16位討論僅三個(gè)問題,由鴿籠原理知,他至少與其中的6位討論同一問題。設(shè)這6位科學(xué)家為B,C,D,E,F(xiàn),G,討論的是甲問題。
若這6位中有兩位之間也討論甲問題,則結(jié)論成立。否則他們6位只討論乙、丙兩問題。這樣又由鴿籠原理知B至少與另三位討論同一問題,不妨設(shè)這三位是C,D,E,且討論的是乙問題。
若C,D,E中有兩人也討論乙問題,則結(jié)論也就成立了。否則,他們間只討論丙問題,這樣結(jié)論也成立。
三.制造抽屜是運(yùn)用原則的一大關(guān)鍵
例1 從2、4、6、…、30這15個(gè)偶數(shù)中,任取9個(gè)數(shù),證明其中一定有兩個(gè)數(shù)之和是34。
分析與解答 我們用題目中的15個(gè)偶數(shù)制造8個(gè)抽屜:
凡是抽屜中有兩個(gè)數(shù)的,都具有一個(gè)共同的特點(diǎn):這兩個(gè)數(shù)的和是34。現(xiàn)從題目中的15個(gè)偶數(shù)中任取9個(gè)數(shù),由抽屜原理(因?yàn)槌閷现挥?個(gè)),必有兩個(gè)數(shù)在同一個(gè)抽屜中.由制造的抽屜的特點(diǎn),這兩個(gè)數(shù)的和是34。
例2:從1、2、3、4、…、19、20這20個(gè)自然數(shù)中,至少任選幾個(gè)數(shù),就可以保證其中一定包括兩個(gè)數(shù),它們的差是12。
分析與解答在這20個(gè)自然數(shù)中,差是12的有以下8對(duì):{20,8},{19,7},{18,6},{17,5},{16,4},{15,3},{14,2},{13,1}。
另外還有4個(gè)不能配對(duì)的數(shù){9},{10},{11},{12},共制成12個(gè)抽屜(每個(gè)括號(hào)看成一個(gè)抽屜).只要有兩個(gè)數(shù)取自同一個(gè)抽屜,那么它們的差就等于12,根據(jù)抽屜原理至少任選13個(gè)數(shù),即可辦到(取12個(gè)數(shù):從12個(gè)抽屜中各取一個(gè)數(shù)(例如取1,2,3,…,12),那么這12個(gè)數(shù)中任意兩個(gè)數(shù)的差必不等于12)。
例3: 從1到20這20個(gè)數(shù)中,任取11個(gè)數(shù),必有兩個(gè)數(shù),其中一個(gè)數(shù)是另一個(gè)數(shù)的倍數(shù)。
分析與解答 根據(jù)題目所要求證的問題,應(yīng)考慮按照同一抽屜中,任意兩數(shù)都具有倍數(shù)關(guān)系的原則制造抽屜.把這20個(gè)數(shù)按奇數(shù)及其倍數(shù)分成以下十組,看成10個(gè)抽屜(顯然,它們具有上述性質(zhì)):
{1,2,4,8,16},{3,6,12},{5,10,20},{7,14},{9,18},{11},{13},{15},{17},{19}。
從這10個(gè)數(shù)組的20個(gè)數(shù)中任取11個(gè)數(shù),根據(jù)抽屜原理,至少有兩個(gè)數(shù)取自同一個(gè)抽屜.由于凡在同一抽屜中的兩個(gè)數(shù)都具有倍數(shù)關(guān)系,所以這兩個(gè)數(shù)中,其中一個(gè)數(shù)一定是另一個(gè)數(shù)的倍數(shù)。
例4:某校校慶,來了n位校友,彼此認(rèn)識(shí)的握手問候.請(qǐng)你證明無論什么情況,在這n個(gè)校友中至少有兩人握手的次數(shù)一樣多。
分析與解答 共有n位校友,每個(gè)人握手的次數(shù)最少是0次,即這個(gè)人與其他校友都沒有握過手;最多有n-1次,即這個(gè)人與每位到會(huì)校友都握了手.然而,如果有一個(gè)校友握手的次數(shù)是0次,那么握手次數(shù)最多的不能多于n-2次;如果有一個(gè)校友握手的次數(shù)是n-1次,那么握手次數(shù)最少的不能少于1次.不管是前一種狀態(tài)0、1、2、…、n-2,還是后一種狀態(tài)1、2、3、…、n-1,握手次數(shù)都只有n-1種情況.把這n-1種情況看成n-1個(gè)抽屜,到會(huì)的n個(gè)校友每人按照其握手的次數(shù)歸入相應(yīng)的“抽屜”,根據(jù)抽屜原理,至少有兩個(gè)人屬于同一抽屜,則這兩個(gè)人握手的次數(shù)一樣多。
在有些問題中,“抽屜”和“物體”不是很明顯的,需要精心制造“抽屜”和“物體”.如何制造“抽屜”和“物體”可能是很困難的,一方面需要認(rèn)真地分析題目中的條件和問題,另一方面需要多做一些題積累經(jīng)驗(yàn)。
抽屜原理
把八個(gè)蘋果任意地放進(jìn)七個(gè)抽屜里,不論怎樣放,至少有一個(gè)抽屜放有兩個(gè)或兩個(gè)以上的蘋果。抽屜原則有時(shí)也被稱為鴿巢原理,它是德國(guó)數(shù)學(xué)家狄利克雷首先明確的提出來并用以證明一些數(shù)論中的問題,因此,也稱為狄利克雷原則。它是組合數(shù)學(xué)中一個(gè)重要的原理。把它推廣到一般情形有以下幾種表現(xiàn)形式。
形式一:證明:設(shè)把n+1個(gè)元素分為n個(gè)集合A1,A2,…,An,用a1,a2,…,an表示這n個(gè)集合里相應(yīng)的元素個(gè)數(shù),需要證明至少存在某個(gè)ai大于或等于2(用反證法)假設(shè)結(jié)論不成立,即對(duì)每一個(gè)ai都有ai<2,則因?yàn)閍i是整數(shù),應(yīng)有ai≤1,于是有:
a1+a2+…+an≤1+1+…+1=n<n+1這與題設(shè)矛盾。所以,至少有一個(gè)ai≥2,即必有一個(gè)集合中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的元素。
形式二:設(shè)把n?m+1個(gè)元素分為n個(gè)集合A1,A2,…,An,用a1,a2,…,an表示這n個(gè)集合里相應(yīng)的元素個(gè)數(shù),需要證明至少存在某個(gè)ai大于或等于m+1。用反證法)假設(shè)結(jié)論不成立,即對(duì)每一個(gè)ai都有ai<m+1,則因?yàn)閍i是整數(shù),應(yīng)有ai≤m,于是有:
a1+a2+…+an≤m+m+…+m=n?m<n?m+1
n個(gè)m 這與題設(shè)相矛盾。所以,至少有存在一個(gè)ai≥m+1
高斯函數(shù):對(duì)任意的實(shí)數(shù)x,[x]表示“不大于x的最大整數(shù)”.例如:[3.5]=3,[2.9]=2,[-2.5]=-3,[7]=7,……一般地,我們有:[x]≤x<[x]+1
形式三:證明:設(shè)把n個(gè)元素分為k個(gè)集合A1,A2,…,Ak,用a1,a2,…,ak表示這k個(gè)集合里相應(yīng)的元素個(gè)數(shù),需要證明至少存在某個(gè)ai大于或等于[n/k]。(用反證法)假設(shè)結(jié)論不成立,即對(duì)每一個(gè)ai都有ai<[n/k],于是有:
a1+a2+…+ak<[n/k]+[n/k]+…+[n/k] =k?[n/k]≤k?(n/k)=n
k個(gè)[n/k] ∴ a1+a2+…+ak<n 這與題設(shè)相矛盾。所以,必有一個(gè)集合中元素個(gè)數(shù)大于或等于[n/k]
形式四:證明:設(shè)把q1+q2+…+qn-n+1個(gè)元素分為n個(gè)集合A1,A2,…,An,用a1,a2,…,an表示這n個(gè)集合里相應(yīng)的元素個(gè)數(shù),需要證明至少存在某個(gè)i,使得ai大于或等于qi。(用反證法)假設(shè)結(jié)論不成立,即對(duì)每一個(gè)ai都有ai<qi,因?yàn)閍i為整數(shù),應(yīng)有ai≤qi-1,于是有:a1+a2+…+an≤q1+q2+…+qn-n <q1+q2+…+qn-n+1這與題設(shè)矛盾。
所以,假設(shè)不成立,故必有一個(gè)i,在第i個(gè)集合中元素個(gè)數(shù)ai≥qi
形式五:證明:(用反證法)將無窮多個(gè)元素分為有限個(gè)集合,假設(shè)這有限個(gè)集合中的元素的個(gè)數(shù)都是有限個(gè),則有限個(gè)有限數(shù)相加,所得的數(shù)必是有限數(shù),這就與題設(shè)產(chǎn)生矛盾,所以,假設(shè)不成立,故必有一個(gè)集合含有無窮多個(gè)元素。
例題1:400人中至少有兩個(gè)人的生日相同.分析:生日從1月1日排到12月31日,共有366個(gè)不相同的生日,我們把366個(gè)不同的生日看作366個(gè)抽屜,400人視為400個(gè)蘋果,由表現(xiàn)形式1可知,至少有兩人在同一個(gè)抽屜里,所以這400人中有兩人的生日相同.解:將一年中的366天視為366個(gè)抽屜,400個(gè)人看作400個(gè)蘋果,由抽屜原理的表現(xiàn)形式1可以得知:至少有兩人的生日相同.例題2:任取5個(gè)整數(shù),必然能夠從中選出三個(gè),使它們的和能夠被3整除.證明:任意給一個(gè)整數(shù),它被3除,余數(shù)可能為0,1,2,我們把被3除余數(shù)為0,1,2的整數(shù)各歸入類r0,r1,r2.至少有一類包含所給5個(gè)數(shù)中的至少兩個(gè).因此可能出現(xiàn)兩種情況:1°.某一類至少包含三個(gè)數(shù);2°.某兩類各含兩個(gè)數(shù),第三類包含一個(gè)數(shù).若是第一種情況,就在至少包含三個(gè)數(shù)的那一類中任取三數(shù),其和一定能被3整除;若是第二種情況,在三類中各取一個(gè)數(shù),其和也能被3整除..綜上所述,原命題正確.例題3:某校派出學(xué)生204人上山植樹15301株,其中最少一人植樹50株,最多一人植樹100株,則至少有5人植樹的株數(shù)相同.證明:按植樹的多少,從50到100株可以構(gòu)造51個(gè)抽屜,則個(gè)問題就轉(zhuǎn)化為至少有5人植樹的株數(shù)在同一個(gè)抽屜里.(用反證法)假設(shè)無5人或5人以上植樹的株數(shù)在同一個(gè)抽屜里,那只有5人以下植樹的株數(shù)在同一個(gè)抽屜里,而參加植樹的人數(shù)為204人,所以,每個(gè)抽屜最多有4人,故植樹的總株數(shù)最多有:
4(50+51+…+100)=4× =15300<15301得出矛盾.因此,至少有5人植樹的株數(shù)相同.練習(xí):1.邊長(zhǎng)為1的等邊三角形內(nèi)有5個(gè)點(diǎn),那么這5個(gè)點(diǎn)中一定有距離小于0.5的兩點(diǎn).2.邊長(zhǎng)為1的等邊三角形內(nèi),若有n2+1個(gè)點(diǎn),則至少存在2點(diǎn)距離小于.3.求證:任意四個(gè)整數(shù)中,至少有兩個(gè)整數(shù)的差能夠被3整除.4.某校高一某班有50名新生,試說明其中一定有二人的熟人一樣多.5.某個(gè)年級(jí)有202人參加考試,滿分為100分,且得分都為整數(shù),總得分為10101分,則至少有3人得分相同.“任意367個(gè)人中,必有生日相同的人。”
“從任意5雙手套中任取6只,其中至少有2只恰為一雙手套。”
“從數(shù)1,2,...,10中任取6個(gè)數(shù),其中至少有2個(gè)數(shù)為奇偶性不同。”
......大家都會(huì)認(rèn)為上面所述結(jié)論是正確的。這些結(jié)論是依據(jù)什么原理得出的呢?這個(gè)原理叫做抽屜原理。它的內(nèi)容可以用形象的語言表述為:
“把m個(gè)東西任意分放進(jìn)n個(gè)空抽屜里(m>n),那么一定有一個(gè)抽屜中放進(jìn)了至少2個(gè)東西。”
在上面的第一個(gè)結(jié)論中,由于一年最多有366天,因此在367人中至少有2人出生在同月同日。這相當(dāng)于把367個(gè)東西放入 366個(gè)抽屜,至少有2個(gè)東西在同一抽屜里。在第二個(gè)結(jié)論中,不妨想象將5雙手套分別編號(hào),即號(hào)碼為1,2,...,5的手套各有兩只,同號(hào)的兩只是一雙。任取6只手套,它們的編號(hào)至多有5種,因此其中至少有兩只的號(hào)碼相同。這相當(dāng)于把6個(gè)東西放入5個(gè)抽屜,至少有2個(gè)東西在同一抽屜里。
抽屜原理的一種更一般的表述為:
“把多于kn個(gè)東西任意分放進(jìn)n個(gè)空抽屜(k是正整數(shù)),那么一定有一個(gè)抽屜中放進(jìn)了至少k+1個(gè)東西。”
利用上述原理容易證明:“任意7個(gè)整數(shù)中,至少有3個(gè)數(shù)的兩兩之差是3的倍數(shù)。”因?yàn)槿我徽麛?shù)除以3時(shí)余數(shù)只有0、1、2三種可能,所以7個(gè)整數(shù)中至少有3個(gè)數(shù)除以3所得余數(shù)相同,即它們兩兩之差是3的倍數(shù)。
如果問題所討論的對(duì)象有無限多個(gè),抽屜原理還有另一種表述:
“把無限多個(gè)東西任意分放進(jìn)n個(gè)空抽屜(n是自然數(shù)),那么一定有一個(gè)抽屜中放進(jìn)了無限多個(gè)東西。”
抽屜原理的內(nèi)容簡(jiǎn)明樸素,易于接受,它在數(shù)學(xué)問題中有重要的作用。許多有關(guān)存在性的證明都可用它來解決。
1958年6/7月號(hào)的《美國(guó)數(shù)學(xué)月刊》上有這樣一道題目:
“證明在任意6個(gè)人的集會(huì)上,或者有3個(gè)人以前彼此相識(shí),或者有三個(gè)人以前彼此不相識(shí)。”
這個(gè)問題可以用如下方法簡(jiǎn)單明了地證出:
在平面上用6個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E、F分別代表參加集會(huì)的任意6個(gè)人。如果兩人以前彼此認(rèn)識(shí),那么就在代表他們的兩點(diǎn)間連成一條紅線;否則連一條藍(lán)線。考慮A點(diǎn)與其余各點(diǎn)間的5條連線AB,AC,...,AF,它們的顏色不超過2種。根據(jù)抽屜原理可知其中至少有3條連線同色,不妨設(shè)AB,AC,AD同為紅色。如果BC,BD,CD 3條連線中有一條(不妨設(shè)為BC)也為紅色,那么三角形ABC即一個(gè)紅色三角形,A、B、C代表的3個(gè)人以前彼此相識(shí):如果BC、BD、CD 3條連線全為藍(lán)色,那么三角形BCD即一個(gè)藍(lán)色三角形,B、C、D代表的3個(gè)人以前彼此不相識(shí)。不論哪種情形發(fā)生,都符合問題的結(jié)論。
六人集會(huì)問題是組合數(shù)學(xué)中著名的拉姆塞定理的一個(gè)最簡(jiǎn)單的特例,這個(gè)簡(jiǎn)單問題的證明思想可用來得出另外一些深入的結(jié)論。這些結(jié)論構(gòu)成了組合數(shù)學(xué)中的重要內(nèi)容-----拉姆塞理論。從六人集會(huì)問題的證明中,我們又一次看到了抽屜原理的應(yīng)用。
解讀“抽屜原理”
當(dāng)“抽屜原理”從少數(shù)精英學(xué)生學(xué)習(xí)的奧林匹克競(jìng)賽課堂走向全體學(xué)生學(xué)習(xí)的大眾課堂的時(shí)候,無疑對(duì)教師和學(xué)生都構(gòu)成了前所未有的挑戰(zhàn)。為此,頗有必有對(duì)此展開學(xué)習(xí)和研討。
一、抽屜原理簡(jiǎn)介
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的,因此,也稱為狹利克雷原理。
原理1:多于n個(gè)的元素,按任一確定方式分成n個(gè)集合,則至少有一個(gè)集合中含有至少二個(gè)元素。
原理2:np+1(n、p∈N*)分成n個(gè)集合,則至少有一個(gè)集合中含有至少p+1個(gè)元素。
原理3:無窮多個(gè)元素分成n個(gè)集合,則至少有一個(gè)集合中含有無窮多個(gè)元素。
現(xiàn)行的小學(xué)課本中只編排了抽屜原理1、2的教學(xué)。
二、運(yùn)用抽屜原理解題的步驟
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。
三、理解抽屜原理要注意幾點(diǎn)
(1)抽屜原理是討論物品與抽屜的關(guān)系,要求物品數(shù)比抽屜數(shù)或抽屜數(shù)的倍數(shù)多,至于多多少,這倒無妨。
(2)“任意放”的意思是不限制把物品放進(jìn)抽屜里的方法,不規(guī)定每個(gè)抽屜中都要放物品,即有些抽屜可以是空的,也不限制每個(gè)抽屜放物品的個(gè)數(shù)。
(3)抽屜原理只能用來解決存在性問題,“至少有一個(gè)”的意思就是存在,滿足要求的抽屜可能有多個(gè),但這里只需保證存在一個(gè)達(dá)到要求的抽屜就夠了。
(4)將a件物品放入n個(gè)抽屜中,如果a÷n= m……b,其中b是自然數(shù),那么由抽屜原理2就可得到,至少有一個(gè)抽屜中的物品數(shù)不少于(m+1)件。
四、抽屜原理的教材分析
“數(shù)學(xué)廣角”是人教版六年級(jí)下冊(cè)第五單元的內(nèi)容。在數(shù)學(xué)問題中,有一類與“存在性”有關(guān)的問題,如任意367名學(xué)生中,一定存在兩名學(xué)生,他們?cè)谕惶爝^生日。在這類問題中,只需要確定某個(gè)物體(或某個(gè)人)的存在就可以了,并不需要指出是哪個(gè)物體(或哪個(gè)人),也不需要說明通過什么方式把這個(gè)存在的物體(或人)找出來。這類問題依據(jù)的理論,我們稱之為“抽屜原理”。本節(jié)課教材借助把4枝鉛筆放進(jìn)3個(gè)文具盒中的操作情境,介紹了一類較簡(jiǎn)單的“抽屜原理”,即把m個(gè)物體任意分放進(jìn)n個(gè)空抽屜里(m>n,n是非0自然數(shù)),那么一定有一個(gè)抽屜中放進(jìn)了至少2個(gè)物體。關(guān)于這類問題,學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中已積累了一定的感性經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)時(shí)可以充分利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),放手讓學(xué)生自主思考,先采用自己的方法進(jìn)行“證明”,然后再進(jìn)行交流,在交流中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“枚舉法”、“反證法”、“假設(shè)法”等方法進(jìn)行比較,使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)運(yùn)用一般性的數(shù)學(xué)方法來思考問題,發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力。
五、抽屜原理的教學(xué)目標(biāo)
1.了解原理。通過操作、觀察、比較、推理等活動(dòng),讓學(xué)生經(jīng)歷“抽屜原理”的探究過程,并逐步理解和掌握“抽屜原理”。
2、簡(jiǎn)單運(yùn)用。會(huì)用“抽屜原理”解決生活中簡(jiǎn)單的實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生有根據(jù)、有條理地進(jìn)行思考和推理的能力。
3.學(xué)會(huì)建模。使學(xué)生經(jīng)歷將具體問題“數(shù)學(xué)化”的過程,培養(yǎng)學(xué)生的“模型”思想。
4、感受魅力。通過“抽屜原理”的靈活應(yīng)用讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的魅力,并培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
六、抽屜原理的教材解讀
(一)例1和做一做
例
1、把4枝鉛筆放在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)2枝鉛筆。
1、體驗(yàn)方法多樣
(1)枚舉法:(4、0、0),(3、1、0),(2、2、0),(2、1、1),(2)假設(shè)法(用極端法做最壞的打算)
假設(shè)每個(gè)文具盒只放1枝鉛筆,最多放3只。剩下的1枝還要放進(jìn)1個(gè)文具盒。所以至少有2枝鉛筆放進(jìn)同一個(gè)文具盒。
(3)反證法
假設(shè)每個(gè)文具盒放進(jìn)的鉛筆枝數(shù)都少于2枝,那么最多只能放3枝鉛筆,而把4枝鉛筆放在3個(gè)文具盒里,所以假設(shè)不成立。因此,至少有2枝鉛筆放進(jìn)同一個(gè)文具盒。
2、體驗(yàn)結(jié)果存在不管是哪個(gè)物體存在,因何種方式存在,只要存在即可。
3、體驗(yàn)數(shù)量積累
從量變到質(zhì)變。
把4枝鉛筆放在3個(gè)文具盒里
把5枝鉛筆放在4個(gè)文具盒里
把6枝鉛筆放在5個(gè)文具盒里
把10枝鉛筆放在9個(gè)文具盒里
把100枝鉛筆放在99個(gè)文具盒里
把8枝鉛筆放在3個(gè)文具盒里
……
4、體驗(yàn)方法優(yōu)劣
枚舉法受到數(shù)量多少的局限
假設(shè)法能夠解決一般的問題
反證法不利于小學(xué)生的接受
做一做:6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?
解答:假設(shè)每個(gè)鴿舍只飛進(jìn)1只鴿子,最飛進(jìn)5只鴿子。剩下的1只鴿子還要飛進(jìn)同一個(gè)鴿舍里。所以至少有2只鴿子要飛進(jìn)同一個(gè)鴿舍里。
5、體驗(yàn)語言嚴(yán)謹(jǐn)
要讓學(xué)生逐步學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)練、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)語言表達(dá)數(shù)學(xué)思維的過程和結(jié)果。
(二)例2和做一做
例
2、把5本書放進(jìn)2個(gè)抽屜里,不管怎么放,總有一個(gè)抽屜至少放進(jìn)3本書。7本呢?9本呢?
1、關(guān)注學(xué)習(xí)過程:操作、觀察、比較、合情推理、歸納。
2、注重方法多樣:
枚舉法:(5,0),(4,1),(3,2)三種情況,可知在任何一種結(jié)果中,總有一個(gè)數(shù)不小于3,故總有一個(gè)抽屜里至少有3本書;
假設(shè)法:先把每個(gè)抽屜各放1本,還剩下3本,再把每個(gè)抽屜各放1本,還剩1本,這樣不管怎么放,總有一個(gè)抽屜至少放進(jìn)3本書;也可能有學(xué)生說把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。
3、借助算式思考。(注意用“商+1”就可以了,不是“商+余數(shù)”)
4、學(xué)會(huì)歸納總結(jié)。
5、溝通例1例2。
做一做: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?
解答:假設(shè)每個(gè)鴿舍只飛進(jìn)2只鴿子,最飛進(jìn)6只鴿子。剩下的2只鴿子還要飛進(jìn)鴿舍里。所以至少有3只鴿子要飛進(jìn)同一個(gè)鴿舍里。
(三)例3和做一做
例
3、盒子里同樣大小的紅球和籃球各4個(gè),要想摸出的球一定有同色的,最少要摸幾個(gè)球?
1、尋找與抽屜原理的本質(zhì)聯(lián)系
怎樣把這一問題與抽屜原理掛鉤?即是要把多少個(gè)物體放進(jìn)多少個(gè)抽屜里?
要摸出多少個(gè)球就是物體的個(gè)數(shù),即要所求。
兩種顏色就是兩個(gè)抽屜。
結(jié)果是摸出的球數(shù)比顏色數(shù)多1,即3個(gè)球。
2、注意突出對(duì)“至少”的理解
()÷2=()……1
3、注重抽屜原理的變式訓(xùn)練
做一做:
1、向東小學(xué)六年級(jí)共有370名學(xué)生,其中六(2)班有49名學(xué)生。六年級(jí)里一定有兩人的生日是同一天。六(2)班中至少有5人是一個(gè)月出生的。他們說得對(duì)嗎?為什么?
解答:(1)把370個(gè)物體放進(jìn)366個(gè)抽屜
370÷366=1……4
(2)把49個(gè)物體放進(jìn)12個(gè)抽屜
49÷12=4……1
2、把紅、黃、藍(lán)、白四種顏色的球各10個(gè)放到一個(gè)袋子里。至少取多少個(gè)球,可以保證取道兩個(gè)顏色相同的球?
解答:要摸出多少個(gè)球就是物體的個(gè)數(shù),即要所求。
4種顏色就是4個(gè)抽屜。
結(jié)果是摸出的球數(shù)比顏色數(shù)多1,即5個(gè)球。
(四)練習(xí)十二習(xí)題解答
1、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2張氏同花色的。試一試,并說明理由。
解答:要摸出多少個(gè)球就是物體的個(gè)數(shù),即要所求。
4種顏色就是4個(gè)抽屜。
結(jié)果是摸出的同花色的牌數(shù)比顏色數(shù)多1,即5張牌。
2、張叔叔參加飛鏢比賽,投了5鏢,成績(jī)是41環(huán)。張叔叔至少有1鏢不低于9環(huán)。為什么?
解答:41÷5=8……1
3、任意3個(gè)不同的自然數(shù),其中一定有2個(gè)數(shù)的和是2的倍數(shù)。能說明其中的道理嗎?
解答:物體數(shù):3個(gè)(奇、奇),(奇、偶),(偶、偶),其和為2偶1奇。
抽屜數(shù):2個(gè)(和的兩種情況:奇數(shù)和偶數(shù))
4、給一個(gè)正方體的6個(gè)面分別涂上藍(lán)、黃兩種顏色。不論怎么涂至少有3個(gè)面涂的顏色相同。為什么?
解答:反證法說明。
5、把紅、黃、藍(lán)三種顏色的小棒各10根混在一起。如果讓你閉上眼睛,每次最少拿出幾根才能保證一定有兩根向同色的小棒?保證有2對(duì)同色的小棒呢?
解答:(同上面的做一做,答案略)
7、任意給出5個(gè)非零的自然數(shù)。能找到3個(gè)數(shù),讓這3個(gè)數(shù)的和是3的倍數(shù)。說出其中的奧秘。
解答:所有的整數(shù)按照除以3的余數(shù)都可以分在三個(gè)集合里:{3k+1},{3k+2},{3k},其中k為整數(shù)。
對(duì)于任意取的5個(gè)整數(shù),如果它們都分布在同一個(gè)集合里的話,那么顯然任取三個(gè)數(shù)的和都能被3整除。
如果它們沒有都分在一個(gè)集合里,而恰好只分在兩個(gè)集合里的話,那么5個(gè)元素分布到兩個(gè)集合中,至少有一個(gè)集合含有至少3個(gè)元素,那么可以發(fā)現(xiàn)這三個(gè)元素的和是可以被3整除的。
如果這5個(gè)整數(shù)分布在3個(gè)集合每個(gè)集合都有元素的話,那么顯然,從每個(gè)集合中取出一個(gè)元素,它們的和就可以被3整除。
8、思考題:把1-8這8個(gè)數(shù)任意圍成一個(gè)圓圈。在這個(gè)圈上,一定有3個(gè)相鄰數(shù)的和大于13。你知道其中的奧秘嗎?
解答:設(shè)a1,a2,a3,…,a7,a8分別代表不超過8的自然數(shù),它們圍成一個(gè)圈,三個(gè)相鄰的數(shù)的組成共8組.現(xiàn)把它們看作8個(gè)抽屜,每個(gè)抽屜的物體數(shù)的和是:
3×(1+2+…+7+8)=108 108÷8=13……4
根據(jù)原則2,至少有三個(gè)相鄰的數(shù)的和不小于13。
抽屜原理練習(xí)題
1.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,故至少取出4個(gè)小球才能符合要求。
2.一幅撲克牌有54張,最少要抽取幾張牌,方能保證其中至少有2張牌有相同的點(diǎn)數(shù)?
解:點(diǎn)數(shù)為1(A)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11(J)、12(Q)、13(K)的牌各取1張,再取大王、小王各1張,一共15張,這15張牌中,沒有兩張的點(diǎn)數(shù)相同。這樣,如果任意再取1張的話,它的點(diǎn)數(shù)必為1~13中的一個(gè),于是有2張點(diǎn)數(shù)相同。
3.11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。
4.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。
5.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?
解題關(guān)鍵:利用抽屜原理2。
解:根據(jù)規(guī)定,多有同學(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2k=[m/n ]+1可得,至少有6人,他們所拿的球類是完全一致的。
6.某校有55個(gè)同學(xué)參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽,已知將參賽人任意分成四組,則必有一組的女生多于2人,又知參賽者中任何10人中必有男生,則參賽男生的人生為__________人。
解:因?yàn)槿我夥殖伤慕M,必有一組的女生多于2人,所以女生至少有4×2+1=9(人);因?yàn)槿我?0人中必有男生,所以女生人數(shù)至多有9人。所以女生有9人,男生有55-9=46(人)
7、證明:從1,3,5,……,99中任選26個(gè)數(shù),其中必有兩個(gè)數(shù)的和是100。
解析:將這50個(gè)奇數(shù)按照和為100,放進(jìn)25個(gè)抽屜:(1,99),(3,97),(5,95),……,(49,51)。根據(jù)抽屜原理,從中選出26個(gè)數(shù),則必定有兩個(gè)數(shù)來自同一個(gè)抽屜,那么這兩個(gè)數(shù)的和即為100。
8.某旅游車上有47名乘客,每位乘客都只帶有一種水果。如果乘客中有人帶梨,并且其中任何兩位乘客中至少有一個(gè)人帶蘋果,那么乘客中有______人帶蘋果。
解析:由題意,不帶蘋果的乘客不多于一名,但又確實(shí)有不帶蘋果的乘客,所以不帶蘋果的乘客恰有一名,所以帶蘋果的就有46人。
9.一些蘋果和梨混放在一個(gè)筐里,小明把這筐水果分成了若干堆,后來發(fā)現(xiàn)無論怎么分,總能從這若干堆里找到兩堆,把這兩堆水果合并在一起后,蘋果和梨的個(gè)數(shù)是偶數(shù),那么小明至少把這些水果分成了_______堆。
解析:要求把其中兩堆合并在一起后,蘋果和梨的個(gè)數(shù)一定是偶數(shù),那么這兩堆水果中,蘋果和梨的奇偶性必須相同。對(duì)于每一堆蘋果和梨,奇偶可能性有4種:(奇,奇),(奇,偶),(偶,奇),(偶,偶),所以根據(jù)抽屜原理可知最少分了4+1=5筐。
10.有黑色、白色、藍(lán)色手套各5只(不分左右手),至少要拿出_____只(拿的時(shí)候不許看顏色),才能使拿出的手套中一定有兩雙是同顏色的。
解析:考慮最壞情況,假設(shè)拿了3只黑色、1只白色和1只藍(lán)色,則只有一雙同顏色的,但是再多拿一只,不論什么顏色,則一定會(huì)有兩雙同顏色的,所以至少要那6只。
11.從前25個(gè)自然數(shù)中任意取出7個(gè)數(shù),證明:取出的數(shù)中一定有兩個(gè)數(shù),這兩個(gè)數(shù)中大數(shù)不超過小數(shù)的1.5倍.證明:把前25個(gè)自然數(shù)分成下面6組:
1;①
2,3;②
4,5,6;③
7,8,9,10;④
11,12,13,14,15,16;⑤
17,18,19,20,21,22,23, ⑥
因?yàn)閺那?5個(gè)自然數(shù)中任意取出7個(gè)數(shù),所以至少有兩個(gè)數(shù)取自上面第②組到第⑥組中的某同一組,這兩個(gè)數(shù)中大數(shù)就不超過小數(shù)的1.5倍.12.一副撲克牌有四種花色,每種花色各有13張,現(xiàn)在從中任意抽牌。問最少抽幾張牌,才能保證有4張牌是同一種花色的?
解析:根據(jù)抽屜原理,當(dāng)每次取出4張牌時(shí),則至少可以保障每種花色一樣一張,按此類推,當(dāng)取出12張牌時(shí),則至少可以保障每種花色一樣三張,所以當(dāng)抽取第13張牌時(shí),無論是什么花色,都可以至少保障有4張牌是同一種花色,選B。
13.從1、2、3、4……、12這12個(gè)自然數(shù)中,至少任選幾個(gè),就可以保證其中一定包括兩個(gè)數(shù),他們的差是7?
【解析】在這12個(gè)自然數(shù)中,差是7的自然樹有以下5對(duì):{12,5}{11,4}{10,3}{9,2}{8,1}。另外,還有2個(gè)不能配對(duì)的數(shù)是{6}{7}。可構(gòu)造抽屜原理,共構(gòu)造了7個(gè)抽屜。只要有兩個(gè)數(shù)是取自同一個(gè)抽屜,那么它們的差就等于7。這7個(gè)抽屜可以表示為{12,5}{11,4}{10,3}{9,2}{8,1}{6}{7},顯然從7個(gè)抽屜中取8個(gè)數(shù),則一定可以使有兩個(gè)數(shù)字來源于同一個(gè)抽屜,也即作差為7,所以選擇D。
15.某幼兒班有40名小朋友,現(xiàn)有各種玩具122件,把這些玩具全部分給小朋友,是否會(huì)有小朋友得到4件或4件以上的玩具?
分析與解:將40名小朋友看成40個(gè)抽屜。今有玩具122件,122=3×40+2。應(yīng)用抽屜原理2,取n=40,m=3,立即知道:至少有一個(gè)抽屜中放有4件或4件以上的玩具。也就是說,至少會(huì)有一個(gè)小朋友得到4件或4件以上的玩具。
16.一個(gè)布袋中有40塊相同的木塊,其中編上號(hào)碼1,2,3,4的各有10塊。問:一次至少要取出多少木塊,才能保證其中至少有3塊號(hào)碼相同的木塊?
分析與解:將1,2,3,4四種號(hào)碼看成4個(gè)抽屜。要保證有一個(gè)抽屜中至少有3件物品,根據(jù)抽屜原理2,至少要有4×2+1=9(件)物品。所以一次至少要取出9塊木塊,才能保證其中有3塊號(hào)碼相同的木塊。
17.六年級(jí)有100名學(xué)生,他們都訂閱甲、乙、丙三種雜志中的一種、二種或三種。問:至少有多少名學(xué)生訂閱的雜志種類相同?
分析與解:首先應(yīng)當(dāng)弄清訂閱雜志的種類共有多少種不同的情況。
訂一種雜志有:訂甲、訂乙、訂丙3種情況;
訂二種雜志有:訂甲乙、訂乙丙、訂丙甲3種情況;
訂三種雜志有:訂甲乙丙1種情況。
總共有3+3+1=7(種)訂閱方法。我們將這7種訂法看成是7個(gè)“抽屜”,把100名學(xué)生看作100件物品。因?yàn)?00=14×7+2。根據(jù)抽屜原理2,至少有14+1=15(人)所訂閱的報(bào)刊種類是相同的。
18.籃子里有蘋果、梨、桃和桔子,現(xiàn)有81個(gè)小朋友,如果每個(gè)小朋友都從中任意拿兩個(gè)水果,那么至少有多少個(gè)小朋友拿的水果是相同的?
分析與解:首先應(yīng)弄清不同的水果搭配有多少種。兩個(gè)水果是相同的有4種,兩個(gè)水果不同有6種:蘋果和梨、蘋果和桃、蘋果和桔子、梨和桃、梨和桔子、桃和桔子。所以不同的水果搭配共有4+6=10(種)。將這10種搭配作為10個(gè)“抽屜”。
81÷10=8……1(個(gè))。
根據(jù)抽屜原理2,至少有8+1=9(個(gè))小朋友拿的水果相同。
19.學(xué)校開辦了語文、數(shù)學(xué)、美術(shù)三個(gè)課外學(xué)習(xí)班,每個(gè)學(xué)生最多可以參加兩個(gè)(可以不參加)。問:至少有多少名學(xué)生,才能保證有不少于5名同學(xué)參加學(xué)習(xí)班的情況完全相同?
分析與解:首先要弄清參加學(xué)習(xí)班有多少種不同情況。不參加學(xué)習(xí)班有1種情況,只參加一個(gè)學(xué)習(xí)班有3種情況,參加兩個(gè)學(xué)習(xí)班有語文和數(shù)學(xué)、語文和美術(shù)、數(shù)學(xué)和美術(shù)3種情況。共有1+3+3=7(種)情況。將這7種情況作為7個(gè)“抽屜”,根據(jù)抽屜原理2,要保證不少于5名同學(xué)參加學(xué)習(xí)班的情況相同,要有學(xué)生 7×(5-1)+1=29(名)。
20.在1,4,7,10,…,100中任選20個(gè)數(shù),其中至少有不同的兩對(duì)數(shù),其和等于104。
分析:解這道題,可以考慮先將4與100,7與97,49與55……,這些和等于104的兩個(gè)數(shù)組成一組,構(gòu)成16個(gè)抽屜,剩下1和52再構(gòu)成2個(gè)抽屜,這樣,即使20個(gè)數(shù)中取到了1和52,剩下的18個(gè)數(shù)還必須至少有兩個(gè)數(shù)取自前面16個(gè)抽屜中的兩個(gè)抽屜,從而有不同的兩組數(shù),其和等于104;如果取不到1和52,或1和52不全取到,那么和等于104的數(shù)組將多于兩組。
解:1,4,7,10,……,100中共有34個(gè)數(shù),將其分成{4,100},{7,97},……,{49,55},{1},{52}共18個(gè)抽屜,從這18個(gè)抽屜中任取20個(gè)數(shù),若取到1和52,則剩下的18個(gè)數(shù)取自前16個(gè)抽屜,至少有4個(gè)數(shù)取自某兩個(gè)抽屜中,結(jié)論成立;若不全取1和52,則有多于18個(gè)數(shù)取自前16個(gè)抽屜,結(jié)論亦成立。
21.任意5個(gè)自然數(shù)中,必可找出3個(gè)數(shù),使這三個(gè)數(shù)的和能被3整除。
分析:解這個(gè)問題,注意到一個(gè)數(shù)被3除的余數(shù)只有0,1,2三個(gè),可以用余數(shù)來構(gòu)造抽屜。
解:以一個(gè)數(shù)被3除的余數(shù)0、1、2構(gòu)造抽屜,共有3個(gè)抽屜。任意五個(gè)數(shù)放入這三個(gè)抽屜中,若每個(gè)抽屜內(nèi)均有數(shù),則各抽屜取一個(gè)數(shù),這三個(gè)數(shù)的和是3的倍數(shù),結(jié)論成立;若至少有一個(gè)抽屜內(nèi)沒有數(shù),那么5個(gè)數(shù)中必有三個(gè)數(shù)在同一抽屜內(nèi),這三個(gè)數(shù)的和是3的倍數(shù),結(jié)論亦成立。
22.在邊長(zhǎng)為1的正方形內(nèi),任意放入9個(gè)點(diǎn),證明在以這些點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形中,必有一個(gè)三角形的面積不超過1/8.解:分別連結(jié)正方形兩組對(duì)邊的中點(diǎn),將正方形分為四個(gè)全等的小正方形,則各個(gè)小正方形的面積均為1/4。把這四個(gè)小正方形看作4個(gè)抽屜,將9個(gè)點(diǎn)隨意放入4個(gè)抽屜中,據(jù)抽屜原理,至少有一個(gè)小正方形中有3個(gè)點(diǎn)。顯然,以這三個(gè)點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形的面積不超過1/8。
反思:將邊長(zhǎng)為1的正方形分成4個(gè)面積均為1/4 的小正方形,從而構(gòu)造出4個(gè)抽屜,是解決本題的關(guān)鍵。我們知道。將正方形分成面積均為1/4 的圖形的方法不只一種,如可連結(jié)兩條對(duì)角線將正方形分成4個(gè)全等的直角三角形,這4個(gè)圖形的面積也都是1/4,但這樣構(gòu)造抽屜不能證到結(jié)論。可見,如何構(gòu)造抽屜是利用抽屜原理解決問題的關(guān)鍵。
23. 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.24. 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.25. 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.26.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?
解題關(guān)鍵:利用抽屜原理2。
解:根據(jù)規(guī)定,多有同學(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=5.5……5
由抽屜原理2k=〔 〕+1可得,至少有6人,他們所拿的球類是完全一致的。
【歡迎你來解】
1.某班37名同學(xué),至少有幾個(gè)同學(xué)在同一個(gè)月過生日?
2.42只鴿子飛進(jìn)5個(gè)籠子里,可以保證至少有一個(gè)籠子中可以有幾只鴿子?
3.口袋中有紅、黑、白、黃球各10個(gè),它們的外型與重量都一樣,至少要摸出幾個(gè)球,才能保證有4個(gè)顏色相同的球?
4.飼養(yǎng)員給10只猴子分蘋果,其中至少要有一只猴子得到7個(gè)蘋果,飼養(yǎng)員至少要拿來多少個(gè)蘋果?
5.從13個(gè)自然數(shù)中,一定可以找到兩個(gè)數(shù),它們的差是12的倍數(shù)。
6.一個(gè)班有40名同學(xué),現(xiàn)在有課外書125本。把這些書分給同學(xué),是否有人會(huì)得到4件或4件以上的玩具?
本文來源于楓葉教育網(wǎng)(www.fyeedu.net)
原文鏈接:http://www.fyeedu.net/info/109739-1.htm
第五篇:小學(xué)奧數(shù)三年級(jí) 抽屜原理
2012小學(xué)奧數(shù)三年級(jí)參考資料
抽屜原理
【知識(shí)與方法】
把4個(gè)蘋果放到3個(gè)抽屜中去,那么,至少有一個(gè)抽屜中放有兩個(gè)蘋果。我們要重點(diǎn)理解什么叫至少?就是其中必有一個(gè)抽屜必須滿足的最低條件。把它進(jìn)一步推廣,就可以得到數(shù)學(xué)里重要的抽屜原理。
用抽屜原理解決問題,小朋友一定要注意哪些是“抽屜”,哪些是“蘋果”,并且要應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)制造抽屜,巧妙地加以應(yīng)用,這樣看上去十分復(fù)雜,甚至無從下手的題目才能順利地解答。
例題1:把5個(gè)蘋果任意放在4個(gè)抽屜里,其中一個(gè)抽屜至少放多少個(gè)蘋果?
思維點(diǎn)撥: 把5個(gè)蘋果放在4個(gè)抽屜里有6種不同的方法。
注:放的抽屜不同但個(gè)數(shù)相同時(shí)只算一種放法,一共有6種放法,分別是(0、0、0、5);(0、0、1、4);(0、1、1、3);(0、0、2、3);(0、l、2、2);(1、l、1、2)結(jié)論:發(fā)現(xiàn)總能找到一個(gè)抽屜里放了至少2個(gè)蘋果。
模仿練習(xí)
1、(1)三個(gè)小朋友在一起玩,其中必有兩個(gè)小朋友都是男孩或都是女孩,這是對(duì)的嗎?為什么?
(2)學(xué)前班有40名小朋友,老師最少拿多少本書隨意分給小朋友,才能保證至少有一個(gè)小朋友能得到不少于兩本書?
例題2:任意的25個(gè)人中,至少有幾個(gè)人的屬相相同?
思維點(diǎn)撥: 根據(jù)已知,生肖共12種,把12個(gè)月看成12個(gè)抽屜。有25個(gè)蘋果,放進(jìn)12個(gè)抽屜:25÷12-=2(人)??1(人),所以至少有2+1=3(名)學(xué)生是同年同月出生的。
模仿練習(xí)2
(1)有27個(gè)五年級(jí)學(xué)生,他們都是1 1歲,至少有多少個(gè)學(xué)生在同一個(gè)月里過生日?
(2)四(3)班有50名學(xué)生,其中年齡最大的11歲,最小的l0歲,那么這個(gè)班至少有幾名學(xué)生是同年同月出生的?
例題3:有40輛客車,各種客車座位數(shù)不同,最少的有26座,最多的有44座,這些客車中至少有多少輛車的座位是相同的?
思維點(diǎn)撥:已知汽車的座位最少的有26座,最多的有44座,共有44—26+l=19(種)不同座位數(shù)的汽車。把這l9種不同座位數(shù)的汽車看作l9個(gè)抽屜,40輛汽車看作40個(gè)蘋果,每只抽屜中放2個(gè)蘋果,l9個(gè)抽屜中共放38個(gè)蘋果,還有40一38=2(個(gè))蘋果放入相應(yīng)的抽屜中,至少有一個(gè)抽屜中有3個(gè)蘋果,也就是說,至少有3輛客車的座位是相同的。
模仿練習(xí)
3、(1)有40名學(xué)生,在一次考試中,最少的考76分,最多的考95分,76分到95分之間每個(gè)分段都有人考,這些學(xué)生中至少有多少人的分是相同的?
(2)紅、白、黑三色襪子各5雙,散放在桌面上,閉上眼睛一次至少要拿多少只,才能保證得到同樣顏色的一雙襪子?
例題4: 黑色、白色、黃色的筷子各8根,混雜放在一起.黑暗中想從這些筷子中取出顏色不同的兩雙筷子,問至少要取多少根才能保證達(dá)到要求。
思維點(diǎn)撥:最壞的情況是連續(xù)取8根,都同色,還剩兩種顏色,再取2根,最壞的情況是又不同色,只要再取1根,就可以保證取出的筷子中有兩雙不同色。
模仿練習(xí)4(1)一個(gè)布袋里裝有紅、黃、藍(lán)襪子各5只,問一次至少取出多少只,才能保證每種顏色至少有一只?
(2)一布袋中有紅、黃、黑、白四種顏色的小玻璃球各1 0個(gè),每個(gè)小球的形狀、大小完全相同,問一次至少取出多少個(gè),才能保證其中至少有四個(gè)顏色相同的小球?
例題
5、盒子里混裝著5個(gè)白色球和4個(gè)紅色球,要想保證一次能拿出兩個(gè)同顏色的球,至少要拿出多少個(gè)球?
思路點(diǎn)撥:如果每次拿2個(gè)球會(huì)有三種情況:(1)一個(gè)白球,一個(gè)紅球;(2)兩個(gè)白球;(3)兩個(gè)紅球。不能保證一次能拿出兩個(gè)同顏色的球。
如果每次拿3個(gè)球會(huì)有四種情況:(1)一個(gè)白球,兩個(gè)紅球;(2)一個(gè)紅球,兩個(gè)白球;(3)三個(gè)白球;(4)三個(gè)紅球。這樣每次都能保證拿出兩個(gè)同顏色的球,所以至少要拿出3個(gè)球。
模仿練習(xí)5:
1,箱子里裝著6個(gè)蘋果和8個(gè)梨,要保證一次能拿出兩個(gè)同樣的水果,至少要拿出多少個(gè)水果?
2,書箱里混裝著3本故事書和5本科技書,要保證一次能拿出兩本同樣的
書,至少要拿出多少本書?
【鞏固與提高】
A級(jí)
1、有人說:“把7個(gè)蘋果,隨意放在3個(gè)抽屜里,一定能找到一個(gè)抽屜里有3個(gè)或3個(gè)以上的蘋果。”這句話對(duì)嗎?
2、一只口袋里有“大白兔”和“金絲猴”兩種糖若干粒,你至少要抓出多少粒,才會(huì)保證有一種糖不少于2粒?
3、五(3)班共有學(xué)生53人,他們年齡相同,請(qǐng)你證明,至少有兩個(gè)小朋友出生在同一周內(nèi)。
4,書箱里混裝著3本故事書和5本科技書,要保證一次一定能拿出2本故事書,至少要拿出多少本書?
5,抽屜里放著紅、綠、黃三種顏色的球各3只,一次至少摸出多少只才能保證每種顏色至少有一只?
B級(jí)
6、某小學(xué)學(xué)生的年齡最大為l 3歲,最小為6歲,至少需從中挑選多少位同學(xué),就一定能使挑出的同學(xué)中有兩位同學(xué)歲數(shù)相同?
7,書箱里放著4本故事書,3本連環(huán)畫,2本文藝書。一次至少取出多少本書,才能保證每種書至少有一本?
8、參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽的210名同齡同學(xué)中,一定有多少名同學(xué)是同一個(gè)月出生的?
C級(jí)
9、在一個(gè)布袋里裝有塑料玩具若干個(gè),其中小豬20件、小狗20件、小貓20件、小熊20件,一次要取出多少件玩具,才能保證其中至少有8件玩具相同?