鸽巢问题
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鸽巢问题
基础知识:
1. 鸽巢原理又称抽屉原理,它是组合数学的一个基本原理,最先是由德国数学家侠利克雷明确地提出出来地,因此,也称为侠利克雷原理。把3个苹果放进2个抽屉里,一定有一个抽屉里放了2个或2个以上地苹果。
2. 鸽巢原理(一):如果把m个物体任意放进n个抽屉里(m>n,且n是非零自然数),那么一定有一个抽屉至少放进了2个物体。
3. 鸽巢原理(二):如果把多于kn个物体任意分别放进n个空抽屉(k是正整数,n是非0自然数),那么一定有一个抽屉至少放进了(k+1)个物体。
如:把10本书放进3个抽屉中,不管怎么放,总有1个抽屉里至少放进4本书。我们把这些例子中的“苹果”“鸽子”“信”看作一种物体,把“盒子”“鸽笼”“信箱”看作鸽巢,可以得到鸽巢原理最简单的表达形式:
物体个数÷鸽巢个数=商......余数 至少个数=商+1
摸同色球计算方法:①要保证摸出同色的球,摸出的球的数量至少要比颜色数多1。
物体数=颜色数×(相同颜色数-1)+1
②极端思想(最快打算):用最不利的摸法先摸出两个不同颜色的球,再无论摸出一个什么颜色的球,都能保证一定有两个球是同色的。
鸽巢问题的计算总结:
有余数: 知道抽屉和至少数(同类)求物体时
至少数=商+1
物体数=(至少数-1)×抽屉数=1
物体数÷抽屉数 (要分的份数)
没有余数: 当至少数为2时,物体数=抽屉数+1
至少数=商
知道抽屉数和至少数(不同类)求物体时 知道物体和至少数求抽屉数
物体数=(至少数-1)×抽屉数+1 (物体数-1)×(至少数-1)=商......余数
(每种个数) (商是所求抽屉数)
至少情况:
例题:把四只鸽子放进笼子,会有哪些情况呢?
总结:1.最多的笼子里,最少有2只鸽子,我们叫做有一个笼子至少有2只鸽子。
2.4只鸽子飞进3个鸽笼,不管怎么飞,总有一个鸽笼至少飞进2只鸽子。 思考 把5个桃子放进4个抽屉里,米可以得出什么结论?
分析:枚举法:共 种,分别是( ),( ),( ),( ),( ),( )。
练习1
1. 把3支铅笔放入3个笔筒,至少有几支笔在同一个笔筒?
2. 把8支铅笔放入3个笔筒,至少有几支笔在同一个笔筒?
最不利情况:
思考1:把红,黄,蓝,三种颜色得球各5个放到一个袋子里。最少取多少个球,可以保证取到两种颜色不同得球?
思考2:把红,黄,蓝,三种颜色得球各8个放到一个袋子里。最少取多少个球,可以保证取到三种颜色不同得球?
练习1 盒子里有同样大小得红球,黄球和蓝球各4各。要想摸出的球一定有2个同色的,最少要摸出几个球?
练习2 游乐场的海洋球有4种颜色,最少要拿多少个球,才能保证3个球的颜色相同?
练习3 把红,蓝,黄,绿4种颜色的小棒各10根混在一起,如果让你闭上眼,每次最少拿出几根才能保证一定有3根不同色的小棒?
二.例题讲解。
1. 教室里有5名学生正在做作业,今天只有数学,英语,语文,地理四科作业,求证:这5名学生中,至少有几个人在做同一科作业?
2. 班上有50名学生,将书分给大家,至少要拿多少本,才能保证至少有一个学生能得到两本书? 3. 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颜色相同,则最少要取出多少个球?
4. 把红,白,蓝三种颜色的球各10个放到一个袋子里,至少取多少个球,可以保证取到3个颜色相同的球?
三.课堂练习
1. 6只鸡放进5个鸡笼,至少有几只鸡要放进同一个鸡笼里?
2. 400人中至少有两个人的生日相同,请证明。
3. 红,蓝,黄,白四色小球各10个,混合放在一个暗盒中,一次至少摸出多少个,才能保证有6个小球是同色的?
4.某班有42人开展读书活动,他们从学校图书馆借了212本图书,那么其中至少有一人借多少本书?
5.张阿姨给孩子买衣服,有红,黄,白三种颜色,但结果总是至少有两个孩子的颜色一样,她至少有( )孩子?