抽屉原理
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抽屉原理一、抽屉原理定义(1)举例桌上有十个苹果,要把这十个苹果放到九个抽屉里,无论怎样放,有的抽屉可以放一个,有的可以放两个,有的可以放五个,但最终我们会发现至少我们可以找到一个抽屉里面至少放两个苹果。
(2)定义一般情况下,把n +1或多于n +1个苹果放到n 个抽屉里,其中必定至少有一个抽屉里至少有两个苹果。
我们称这种现象为抽屉原理。
二、抽屉原理的解题方案(一)、利用公式进行解题苹果÷抽屉=商……余数余数:(1)余数=1结论:至少有(商+1)个苹果在同一个抽屉里(2)余数=x ()()11x n - ,结论:至少有(商+1)个苹果在同一个抽屉里(3)余数=0,结论:至少有“商”个苹果在同一个抽屉里三、应用抽屉原理解题的步骤第一步:分析题意。
分清什么是“东西”,什么是“抽屉”,也就是什么作“东西”,什么可作“抽屉”。
第二步:制造抽屉。
这个是关键的一步,这一步就是如何设计抽屉。
根据题目条件和结论,结合有关的数学知识,抓住最基本的数量关系,设计和确定解决问题所需的抽屉及其个数,为使用抽屉铺平道路。
第三步:运用抽屉原理。
观察题设条件,结合第二步,恰当应用各个原则或综合运用几个原则,以求问题之解决。
利用上述原理容易证明:“任意7个整数中,至少有3个数的两两之差是3的倍数。
”因为任一整数除以3时余数只有0、1、2三种可能,所以7个整数中至少有3个数除以3所得余数相同,即它们两两之差是3的倍数。
四、应用抽屉原理解题例举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?解:把3种颜色看作3个抽屉,若要符合题意,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,方能保证其中至少有2张牌有相同的点数?解:点数为1(A)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11(J)、12(Q)、13(K)的牌各取1张,再取大王、小王各1张,一共15张,这15张牌中,没有两张的点数相同。
这样,如果任意再取1张的话,它的点数必为1~13中的一个,于是有2张点数相同。
3.11名学生到老师家借书,老师是书房中有A、B、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、B、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49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?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÷9=5 (5)由抽屉原理2k=[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2人,又知参赛者中任何10人中必有男生,则参赛男生的人生为__________人。
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)抽屉原理的内容简明朴素,易于接受,它在数学问题中有重要的作用。
许多有关存在性的证明都可用它来解决。
1958年6/7月号的《美国数学月刊》上有这样一道题目:“证明在任意6个人的集会上,或者有3个人以前彼此相识,或者有三个人以前彼此不相识。
”这个问题可以用如下方法简单明了地证出:在平面上用6个点A、B、C、D、E、F分别代表参加集会的任意6个人。
如果两人以前彼此认识,那么就在代表他们的两点间连成一条红线;否则连一条蓝线。
考虑A点与其余各点间的5条连线AB,AC,...,AF,它们的颜色不超过2种。
根据抽屉原理可知其中至少有3条连线同色,不妨设AB,AC,AD同为红色。
如果BC,BD,CD3条连线中有一条(不妨设为BC)也为红色,那么三角形ABC即一个红色三角形,A、B、C代表的3个人以前彼此相识:如果BC、BD、CD3条连线全为蓝色,那么三角形BCD即一个蓝色三角形,B、C、D代表的3个人以前彼此不相识。
不论哪种情形发生,都符合问题的结论。
例1.A、3个苹果放到2个抽屉里,那么一定有1个抽屉里至少有2个苹果。
B、5块手帕分给4个小朋友,那么一定有1个小朋友至少拿了()块手帕。
C、6只鸽子飞进5个鸽笼,那么一定有一个鸽笼至少飞进()只鸽子。
例2、三个小朋友在一起玩,请说明其中必有两个小朋友是同性别。
例 3. 三年一班有13名女生,她们的年龄都相同,请说明,至少有两个小朋友在一个相同的月份内出生。
例4. 任意三个整数中,总有两个整数的差是偶数。
例5.有10个鸽笼,为保证每个鸽笼中最多住1只鸽子(可以不住鸽子),那么鸽子总数最多能有几只?请用抽屉原理加以说明。
例6. 某班有37个学生,最大的10岁,最小的8岁,问:是否一定有4个学生,他们是同年同月出生的?例7、有红袜2双,白袜3双,黑袜4双,黄袜5双,(每双袜子包装在一起)若取出9双,证明其中必有黑袜或黄袜2双.1.6只鸽子飞进了5个鸟巢,则总有一个鸟巢中至少有()只鸽子;2.把三本书放进两个书架,则总有一个书架上至少放着()本书;3.把7封信投进3个邮筒,则总有一个邮筒投进了不止()封信。
4.1000只鸽子飞进50个巢,无论怎么飞,我们一定能找到一个含鸽子最多的巢,它里面至少含有()只鸽子。
5.从8个抽屉中拿出17个苹果,无论怎么拿。
我们一定能找到一个拿苹果最多的抽屉,从它里面至少拿出了()个苹果。
6.从()个抽屉中(填最大数)拿出25个苹果,才能保证一定能找到一个抽屉,从它当中至少拿了7个苹果。
7、有红袜2双,白袜3双,黑袜4双,黄袜5双,(每双袜子包装在一起)若取出9双,证明其中必有()袜或()袜.8、某班有49个学生,最大的12岁,最小的9岁,一定有至少()个学生,他们是同年同月出生的。
9、黑、白、黄三种颜色的袜子各有很多只,在黑暗处至少拿出( )只袜子袜子就能保证有一双是同一颜色的?10、一副扑克牌有四种花色,每种花色有13张,从中任意抽牌,最少要抽()张牌,才能保证有四张牌是同一花色的。
11、在一条笔直的马路旁种树,从起点起,每隔一米种一棵树,如果把三块“爱护树木”的小牌分别挂在三棵树上,那么不管怎样挂,至少有两棵挂牌的树之间的距离是偶数(以米为单位),这是为什么。
12、学校里买来数学、英语两类课外读物若干本,规定每位同学可以借阅其中两本,现有4位小朋友前来借阅,每人都借了2本.请问,你能保证,他们之中至少有两人借阅的图书属于同一种吗?13、11名学生到老师家借书,老师的书房中有文学、科技、天文、历史四类书,每名学生最多可借两本不同类的书,最少借一本.试说明:必有两个学生所借的书的类型相同14. 王叔叔参加飞镖比赛,投了6镖,成绩是49环。
张叔叔至少有一镖不低于9环。
为什么?15、对于数据2、4、4、5、3、9、4、5、1、8,其众数、中位数与平均数分别为()。
A 4, 4, 6B 4, 6, 4.5C 4, 4, 4. 5D 5, 6, 4.516、对于数据2,2,3,2,5,2,10,2,5,2,3,下面的结论正确有()。
①众数是2 ②众数与中位数的数值不等③中位数与平均数相等④平均数与众数数值相等。
A 1个 B 2个 C 3个 D 4个17、下面记录的是六(1)班第一组学生期中考试成绩(单位:分)83、89、81、55、62、70、78、94、84、97、86、100、66、75请根据上面的记录的分数填写下表,并回答问题。
(1)该小组的平均成绩是()分。
(2)优秀率(接满分80分以上计算)是()%。
(3)及格率是()%。
(4)优秀学生比其他学生多()人,多()%。
18、培英小学六年级一班第一小组在一次数学测验中,有3人得100分,4人得96分,其余5人共得348分。
第一小组这次数学测验的平均成绩是多少分?19、全班45人,教师至少拿来()本书,才能保证至少有1 人得到 2本或2本以上?20、有红、黄、蓝三种颜色各10个,放在口袋里,为保证一次取到2颗颜色相同的珠子,至少一次取几个?21、红、黄、绿、白四种颜色纸花若干,扎成花束,每一枝花束上扎任两种颜色各一朵,扎几朵才能保证有2束或2束以上花色相同?22、一副扑克,至少抽几张,才能保证有4张同一花色?(包括大、小王)23、从1-12这12个数中任意取6个,两数之差是6的至少有()对。
24、某省4千万人,每人头发不超过15万根,至少()人头发根数一样?25、红、白、蓝木块各10块,至少取几块,才能保证至少3块颜色相同?26、5个同学练习投篮,共投41个球,投球最多的投进几个?。