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抽屉原理习题精选

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抽屉原理习题精选(含答案)

1.木箱里装有红色球3 个、黄色球5 个、蓝色球7 个,若蒙眼去摸,为保证取出的球中有两个球的颜色相同,则最少要取出多少个球?

2.一幅扑克牌有54张,最少要抽取几张牌,方能保证其中至少有3张牌有相同的

点数?

3.有11名学生到老师家借书,老师的书房中有A、E、C、D四类书,每名学生

最多可借两本不同类的书,最少借一本。试证明:必有两个学生所借的书的类型相同

4.有50 名运动员进行某个项目的单循环赛,如果没有平局,也没有全胜。试证明:一定有两个运动员积分相同。

5.体育用品仓库里有许多足球、排球和篮球,某班50 名同学来仓库拿球,规定每

个人至少拿1 个球,至多拿2个球,问至少有几名同学所拿的球种类是一致的?

6.某校有55个同学参加数学竞赛,已知将参赛人任意分成四组,则必有一组的女

生多于2人,又知参赛者中任何10人中必有男生,则参赛男生的人数为多少人?

7.有黑色、白色、蓝色手套各5 只(不分左右手),至少要拿出多少只(拿的时候不许看颜色),才能使拿出的手套中一定有两双是同颜色的。

8.一些苹果和梨混放在一个筐里,小明把这筐水果分成了若干堆,后来发现无论怎

么分,总能从这若干堆里找到两堆,把这两堆水果合并在一起后,苹果和梨的个数是偶数,那么小明至少把这些水果分成了多少堆?

9.从1, 3, 5,……,99中,至少选出多少个数,其中必有两个数的和是100。

10.某旅游车上有47 名乘客,每位乘客都只带有一种水果。如果乘客中有人带梨,并且其中任何两位乘客中至少有一个人带苹果,那么乘客中有多少人带苹果。

11 .某个年级有202 人参加考试,满分为100 分,且得分都为整数,总得分为

10101

分,则至少有多少人得分相同?

1 2.2006 名营员去游览长城,颐和园,天坛。规定每人最少去一处,最多去两处游

览,至少有几个人游览的地方完全相同?

13.某校派出学生 204 人上山植树 15301 株,其中最少一人植树 50 株,最多一人植 树 100 株,则至少有多少人植树的株数相同?

答案:

1.将红、黄、蓝三种颜色看作三个抽屉,为保证取出的球中有两个球的颜色相同,

则最少要取出4个球。3X( 2-1 ) +1=4

2.将 14 种点数看作是 14 个抽屉,最少要抽取 29 张牌,方能保证其中至少有 3 张 牌有相同的点数。 14X( 3-1 )+1 =29 (扑克牌中的点数说明: A--K 分别为 1—13 点,大

小王点数相同,共 14 种点数。)

十个抽屉,因此必有两个学生所借的书的类型相同。 11+ 10=1……1 4.证明,所谓单循环赛即每个运动员都与其它运动员进行一场比赛。即每个人要参

加 49 场比赛,这样如果假设没有运动员积分相同,因为没有全胜,则运动员的积分就有

48胜、47胜……2胜、1胜、0胜共49个积分情况,而50名运动员需要有50个不同的

积分结果,这里“ 49 个积分情况”与“需要 50 个积分结果”出现了矛盾,所以假设“没

有运动员积分相同”是错误的,因此一定有两个运动员积分相同。

5.方法同第 3 题,拿球的种类组合可以有以下六种:足球、排球、篮球、足排、足 篮、排篮,这六种组合看作六个抽屉,至少有 9名同学所拿的球种类是一致的。50- 6=8 .. 2

6.则参赛男生 46 人。

7.至少要拿出 10 只才能使拿出的手套中一定有两双是同颜色的。 8.至少把这些水果分成了 5 堆。

分四种情况:

3.证明: A 、B 、C 、D 四类书,

根据题目条件,这些学生借书的组合可能有十种, 分别是: A 、B 、C 、 D 、AB 、 AC 、AD 、 BC 、BD 、CD

因为有 11 名学生到老师家借书, 而只有 10 种借书情况,将这十种借书情况看作是

1+1=2

8+1=9

9.至少选出51 个数,其中必有两个数的和是100。

10.46 乘客带苹果。

11.提示:分值从0?100,共101种可能的分值,10101-( 0+1+2 + +100)

1,则至少有3 人得分相同。

12.至少有335个人游览的地方完全相同。

13.则至少有5 人植树的株数相同。

第四讲:最不利原则

一、最不利原则

在日常生活和生产中,我们常常会遇到求最大值或最小值的问题,解答这类问题,常常需要从最不利的情况出发分析

问题,这就是最不利原则。

例1 口袋里有同样大小和同样质地的红、黄、蓝三种颜色的小球各有4 个小球颜色相同?

分析与解:如果碰巧一次取出的4 个小球的颜色都相同,就回答是20 个。问:一次最少摸出几个球,才能保证至少4,”那么显然不对,因为摸出的4 个小球的颜色

也可能不相同。回答是“4是”从最“有利”的情况考虑的,但为了“保证至少有4个小球颜色相同”,就要从最“不利”的情况考虑。如果最不利的情况都满足题目要求,那么其它情况必然也能满足题目要求。

“最不利”的情况是什么呢?那就是我们摸出( )个红球、( )个黄球和( )个蓝球,此时三种颜色的球都是

( )个,却无4 个球同色。这样摸出的9 个球是“最不利”的情形。这时再摸出一个球,无论是红、黄或蓝色,都能保证有4 个小球颜色相同。所以回答应是最少摸出( )个球。

通过上面分析,列式为:

例2 一把钥匙只能开一把锁,现有10 把钥匙和10 把锁,最少要试验多少次就一定能使全部的钥匙和锁相匹配?分析与解:从最不利的情形考虑。用10 把钥匙依次去试第一把锁,最不利的情况是试验了9 次,前8次都没打开,第9 次无论打开或没打开,都能确定与这把锁相匹配的钥匙(若没打开,则第10 把钥匙与这把锁相匹配)。同理,第

二把锁试验8次……第九把锁只需试验1次,第十把锁不用再试(为什么?)。通过上面分析,列式为:

例3 在一副扑克牌中,最少要取出多少张,才能保证取出的牌中四种花色都有?

分析与解:一副扑克牌有大、小王牌各1 张,“红桃”、“黑桃”、“方块”、“梅花”四种花色各13 张,共计有54张牌。最不利的情形是:取出四种花色中的三种花色的牌各13张,再加上2 张王牌。这41 张牌中没有四种花色。剩下的正

好是另一种花色的13张牌,再抽1 张,四种花色都有了。因此最少要拿出42 张牌,才能保证四种花色都有。

热身操

1.口袋里有同样大小和同样质地的红、黄、蓝三种颜色的小球各

个小球颜色相同?

2.口袋里有同样大小和同样质地的红、黄、蓝三种颜色的小球共

20 个。问:一次最少摸出几个,才能保证至少有5

20 个,其中红球4 个、黄球6个、蓝球10 个。问:

一次最少取出几个,才能保证至少有 6 个小球颜色相同?

3. 口袋里有三种颜色的筷子各 10根。问:

(1) 至少取几根才能保证三种颜色的筷子都取到? (2) 至少取几根才能保证有颜色不同的两双筷子? (3) 至少取几根才能保证有颜色相同的两双筷子?

4. 一个布袋里有红色、 黄色、黑色袜子各 20只。问:最少要拿多少只袜子才能保证其中至少有 2 双颜色不相同的袜子? 第六

讲:抽屉原理

抽屉原理

抽屉原理又叫狄里克雷原理,是指:把 n+1 个元素,任意放入 n 个抽屉,则其中必有一个抽屉里至少有 2个元素 . 抽 屉原理有时也被称为鸽巢原理( “如果有五个鸽子笼,养鸽人养了 6 只鸽子,那么当鸽子飞回笼中后,至少有一个笼子 中装有 2 只鸽子 ”)。它是德国数学家狄利克雷首先明确的提出来并用以证明一些数论中的问题,因此,也称为狄利克 雷原理。它是组合数学中一个重要的原理。

原理1把多于n 个的物体放到n 个抽屉里,则至少有一个抽屉里有 2个或2个以上的物体。

原理2把多于mn (m 乘以n )个的物体放到n 个抽屉里,则至少有一个抽屉里有 m+1个或多于m+1个的物体。

例 1:把 4 枝笔放进 3 个笔筒里,不管怎么放,总有一个笔筒里至少放进 2 枝笔,这是为什么? 我们从最不利的原则去考虑: 答:如果我们先让每个笔筒里放( )枝笔,最多放( )枝。剩下的( )枝还要放进其中的一个笔筒。所以不管 怎么放,总有一个笔筒里至少放进( )枝笔。

练习: 7 只鸽子飞回 5 个鸽舍,至少有 2 只鸽子要飞进同一个鸽舍里。为什么?

答:如果一个鸽舍里飞进一只鸽子, 5 个鸽舍最多飞进( )只鸽子,还剩下( )只鸽子。所以,无论怎么飞,至 少有( )只鸽子要飞进同一个笼子里。

计算方法:至少数=商数 +1 练习:

1 、某班 3

2 名小朋友是在 5 月份出生的,能否找到两个生日是在同一天的小朋友?

2、一只纸板箱里装有许多型号相同但颜色不同的袜子,颜色有红、黄、黑、白四种。不允许用眼睛看,那么至少要取 出多少只袜

子,才能保证有 5 双同色的袜子

3、礼堂里有 253 人开会,这 253 人中至少有多少人的属相相同? 5、口袋里放有足够多的红、白两种颜色的球,有若干人轮流从袋中取球,每人取三个球。要保证有 色完全相同,至少应有多少人取球?

6、幼儿园小朋友分 200 块饼干,无论怎样分都有人至少分到 8块饼干,这群小朋友至多有多少名?

7、图书馆有甲、乙、

丙、丁四类图书,规定每个同学最多可以借两本不同类的图书,至少有多少个同学借书,才能保 证有两个人所借的图书类别相同?

例 2 :把 5 本书进 2 个抽屉中,不管怎么放, 总有一个抽屉至少放进 3 本书。这是为什么? 例 3 :把 7 本书进 2 个抽屉中,不管怎么放, 总有一个抽屉至少放进多少本书?为什么? 例 4 :把 9 本书进 2 个抽屉中,不管怎么放, 总有一个抽屉至少放进多少本书?为什么? 做一做: 8 只鸽子飞回 3 个鸽舍,至少有(

)只鸽子要飞进同一个鸽舍。为什么?

4、体育组有足球、篮球和排球,上体育课前,老师让一班的

名同学拿球的情况完全一样?

41 名同学往操场拿球,每人最多拿两个。问:至少有几

4 人取出的球的颜

24、从 1~10 这 10 个数中, 任取多少个数, 才能保证这些数中一定能找到两个数, 使其中的一个数是另一个数的倍数?

8、要把 85个球放入若干个盒子中,每个盒子中最多放 7个。问:至少有几个盒子中放球的数目相同?

9、把 1 25本书分给五( 2)班学生,如果其中至少有 1人分到至少 4本书,那么,这个班最多有多少人?

10、某班有个小书架, 40 个同学可以任意借阅,小书架上至少要有多少本书,才能保证至少有一个图形能借到两本或 两本以

上的书?

HER 新思路教育 11111111、有黑色、白色、黄色的筷子各 8根,混杂放在一起,黑暗中想从这些筷子之中取出颜色不 同的两

双筷子,至少要取出多少根才能保证达到要求?

12、一副扑克牌(大王、小王除外)有四种花色,每种花色有 牌是同一张花色的?

13 张,从中任意抽牌,最少要抽几张,才能保证有四张

13、在从 1 开始的 10 个奇数中任取 6 个,一定有两个数的和是 20。 14、在任意的 10人中,至少有两个人,他们在这

10个人中认识的人数相等?

15、一副扑克牌有 54张,至少要抽取几张牌,方能保证其中至少有 2张牌有相同的点数 ?

16、某班有 49个学生,最大的 12岁,最小的 9 岁,是否一定有两个学生,他们是同年同月出生的?

17、某校五年级学生共有 380 人,年龄最大的与年龄最小的相差不到 1 岁,我们不用去查看学生的出生日期,就可断 定在这 380 个学生中至少有两个是同年同月同日出生的,你知道为什么吗? 18、有红色、白色、黑色的筷子各

10根混放在一起,让你闭上眼睛去摸,(

1)你至少要摸出几根才敢保证有两根筷

子是同色的?( 2)至少拿几根,才能保证有两双同色的筷子?为什么? 19、

任意 4个自然数,其中至少有两个数的差是 3的倍数,这是为什么? 20、

从任意 3 个整数中,一定可以找到两个。使得它们的和是一个偶数,这是为什么? 21、

从任意的 5个整数中,一定可以找到 3个数,使这 3个数的和是 3的倍数,这是为什么? HER 新思路教育 22、 从1到50的自然数中,任取 27个数,其中必有两个数的和等于

52,这是为什么?

23、

在 100 米的路段上栽树,至少要栽多少棵树,才能保证至少有两棵树之间的距离小于 10 米?(两端各栽一棵)

25、任意取多少自然数, 才能保证至少有两个自然数的差是 7 的倍数?

26、有尺寸、规格相同

新思路教育

6种颜色的袜子各 20只,混装在箱内, 从箱内至少取出多少只袜子才能保证有 3双袜子? HER

27、把 135 块饼干分给 饼干数目相同,这是为什么?

16 个小朋友,若每个小朋有至少分得一块饼干,那么不管怎么分,一定会有两个小朋友分得的 28、学校买来历史、文艺、科普三种图书若干本,每个同学从中任意借两本,那么至少要多少名学生一起来借书,其 中

才一定有两人所借的图书种类相同?

29、 1)从 1 到 100的自然数中,任取 52个数,其中必有两个数的和为 102. HER 新思路教育 从1到100

的所有奇数中,任取 27个不同的数,其中必有两个数的和等于 102 ,请说明理由。

抽屉原理练习题

1. 少要取出多少个球? 解:把3种颜色看作3个抽屉,若要符合题意, 木箱里装有红色球3个、黄色球5个、蓝色球7个,若蒙眼去摸,为保证取出的球中有两个球的颜色相同,则最

则小球的数目必须大于3,故至少取出4个小球才能符合要求。

2.一幅扑克牌有 54 张,最少要抽取几张牌, 解:点数为 1(A )、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 15 张,这 15张牌中,没有两张的点数相同。这样,如果任意再取

张点数相同。

方能保证其中至少有 9、 10、 11(J )、

12(Q ) 、 2 张牌有相同的点数?

13(K )的牌各取1张,再取大王、小王各 1张,一共 1张的话,它的点数必为 1?13中的一个,于是有 2

3. 11名学生到老师家借书,老师是书房中有A 、E 、C 、D 四类书,每名学生最多可借两本不同类的书,最少借一 本。试证明:必

有两个学生所借的书的类型相同。

证明:若学生只借一本书,则不同的类型有A 、E 、C 、D 四种,若学生借两本不同类型的书,则不同的类型有 AB 、

AC 、 AD 、 BC 、 BD 、 CD 六种。共有 10 种类型,把这 10 种类型看作 10 个“抽屉 ”,把 11 个学生看作 11 个“苹果 ”。

如 果谁借哪种类型的书,就进入哪个抽屉,由抽屉原理,至少有两个学生,他们所借的书的类型相同。

4.

有 50 名运动员进行某个项目的单循环

赛, 如果没有平局, 也没有全胜, 试证明: 一定有两个运动员积分相同。 证明:设每胜一局得一分,由于没有平局,也

没有全胜,则得分情况只有

1、2、3……49,只有49种可能,以这

种可能得分的情况为 49 个抽屉,现有 50 名运动员得分,则一定有两名运动员得分相同。

5.

体育用品仓库里有许多足球、排球和篮球,某班 50名同学来仓库拿

球,规定每个人至少拿1个球,至多拿2个球, 问至少有几名同学所拿的球种类是一致的?

I 解题关键:利用抽屉原理2。 |

解:根据规定,多有同学拿球的配组方式共有以下9种: {足} {排}{蓝} {足足} {排排}{蓝蓝} {足排} {足

蓝} {排蓝}。以这9种配组方式制造9个抽屉,将这

50个同学看作苹果50弋=5 (5)

由抽屉原理2 k =: m/n ]+1可得,至少有6人,他们所拿的球类是完全一致的。

6. _____________________________________ 某校有 55 个同学参加数学竞赛,已知将参赛人任意分成四组,则必有一组的女生多于 人中必有男生,则参赛男生的人生为 人。 I

解:因为任意分成四组,必有一组的女生多于

2人,所以女生至少有 4 >2+ 1 = 9 (人);因为任意10人中必有男生,

所以女生人数至多有 9人。所以女生有9人,男生有55- 9= 46 (人)

7、证明:从1, 3, 5,……,99中任选26个数,其中必有两个数的和是 100。

解析:将这 50 个奇数按照和为 100,放进 25 个抽屉:( 1, 99),( 3, 97),( 5, 95), … 抽屉原理,从中选出 26 个数,则必定有两个数来自同一个抽屉,那么这两个数的和即为

100。

8. 某旅游车上有 47 名乘客, 每位乘客都只带有一种水果。 如果乘客中有人带梨, 并且其中任何两位乘客中至少有一个 人带苹

果,那么乘客中有 _____________ 人带苹果

解析:由题意,不带苹果的乘客不多于一名,但又确实有不带苹果的乘客,所以不带苹果的乘客恰有一名,所以带苹 果的就有 46 人。

9. 一些苹果和梨混放在一个筐里, 小明把这筐水果分成了若干堆, 后来发现无论怎么分, 总能从这若干堆里找到两堆, 把这两

堆水果合并在一起后,苹果和梨的个数是偶数,那么小明至少把这些水果分成了

______ 堆。

解析:要求把其中两堆合并在一起后,苹果和梨的个数一定是偶数,那么这两堆水果中,苹果和梨的奇偶性必须相同。 对于每一堆苹果和梨,奇偶可能性有 4 种:(奇,奇),(奇,偶),(偶,奇),(偶,偶),所以根据抽屉原理 可知最少分了 4+1=5 筐。

10. 有黑色、白色、蓝色手套各 5 只(不分左右手),至少要拿出 套中一定有两双是同颜色的。

解析:考虑最坏情况, 假设拿了 3只黑色、 1 只白色和 1只蓝色, 则只有一双同颜色的, 是再多拿一只, 不论什么颜色, 则一定会有两双同颜色的,所以至少要那 6 只。

11.从前 25 个自然数中任意取出 7 个数,证明:取出的数中一定有两个数 ,这两个数中大数不超过小数的 1.5倍. 证明:把前 25

个自然数分成下面 6 组: 1; ①

2,3; ② 4,5,6; ③

| 49

2人,又知参赛者中任何 10

,( 49 ,51)。根据 只(拿的时候不许看颜色),才能使拿出的手

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