第6讲 抽屉原理一-完整版

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第6讲抽屉原理一内容概述理解抽屉原理的基本含义,并能利用抽屉原理对一些简单问题进行说明,在考虑某些问题时需要利用最不利原则进行分析典型例题兴趣篇1.学校周末要组织4个班的同学去春游,有3个地点可供选择:游乐园、植物园和动物园,如果一个班只能去一个地点,试说明:一定有2个班要去同一个地点.答案:见解析解析:设这4个班分别为一班、二班、三班和四班.先考虑一班、二班、三班,如果他们中有2个班去了相同的地点,那么已经满足题目的要求了.如果这3个班都去了不同的地点,也就是3个地点都有一个班去,那么剩下的四班只能去这3个地点中的一个,必然与前3个班中某一个班去的地点相同.由此可见,一定有2个班要去同一个地点.2.卡莉娅、墨莫和萱萱到小高家玩,小高拿出一些巧克力来招待他们,他们一数,共有19块巧克力.如果把这些巧克力分给他们3人,试说明:一定有人至少拿到7块巧克力,但不一定有人拿到8块.答案:见解析解析:如果每人分6块,那就只分了18块,还剩1块,这块巧克力无论给谁,都会使得这个人的巧克力变为7块,这就说明,一定有人至少拿到7块巧克力.如果让卡莉娅拿7块,墨莫和萱萱各拿6块,那么一共拿了19块.这样一来,每人拿到的巧克力就不到8块,这就说明,不一定有人拿到8块巧克力.3. -次聚会上,大家发现,有40人都是在同一年的10月出生的,试说明:他们中一定有2个人是在同一天出生的,但不一定有3个人在同一天出生.答案:见解析解析:先从40个人里抽出31个人,如果其中有2个人是在同一天出生,那么已经满足题目要求了.如果这31个人分别在10月的1日至31日出生,那么剩下的9个人里再抽出1个人,这个人必定会和之前的31个人中的某一个人在同一天出生,由此可见,他们甲一定有2个人是在同一天出生的.但是,可以是3 1个人分别在1日至31日出生.剩下的9个人分别在1日至9习出生,所以不一定有3个人在同一天出生。

4.任意1830人中,至少有多少人的生日在同一天?答案:5人解析:1830÷366 = 5.所以至少有5人的生日在同一天.5.有红、黄、蓝、绿4种颜色的小珠子放在同一个口袋里,每种颜色的珠子都足够多.一次至少要取几颗珠子,才能保证其中一定有2颗颜色相同?答案:5颗解析:方法一:如果取2颗珠子,它们可以是红色、黄色的珠子各一颗;如果取3颗,它们可以是红色、黄色和蓝色的珠子各1颗;如果取4颗,它们可以是红色、黄色、蓝色、绿色各1颗,而此时再取第5颗的时候就会发现,不管怎么取都会和前4颗珠子中的1颖颜色相同,由此可见,至少要取5颗,才能保证其中一定有2颗颜色相同,’方法二:从最不利的情况考虑——尽量取不同颜色的珠子,看能取几颗,因为只有4种颜色,所以可以取出4颗不同颜色的珠子.这时,再取1颗珠子就会出现2颗同色的珠子.由此可见,至少要取5颗,才能保证其中一定有2颗颜色相同.6.某校的小学生中,年龄最小的6岁,最大的13岁,从这个学校中至少选几个学生,才能保证其中一定有3个学生的年龄相同?答案:17个解析:从6岁到13岁,可能情况有:6岁、7岁、8岁、9岁、10岁、11岁、12岁、13岁共8种不同年龄.如果从最不利的情况考虑,就是尽量不出现3个年龄相同的学生,那么每种年龄的人数最多有2个,这样一来最多能选出2×8 =16个,使得其中没有3个学生的年龄相同,如果再多选1人,那么这个学生必然会与某2个学生的年龄相同.因此,至少要选出16十1=17个学生,才能保证其中有3个学生的年龄相同.7.有红、黄、蓝、绿4种颜色的铅笔各10支,拿的时候不许看铅笔的颜色,那么一次至少要拿多少支,才能保证其中一定有4支是同一种颜色的铅笔?答案:l3支解析:要拿到4支同一颜色的铅笔,最不利的情形应该是红、黄、蓝、绿4种颜色的铅笔都拿,而且每种都已拿3支,一共拿了4×3—12支.如果再多拿1支,那么这支铅笔必然会与之前拿出的某种颜色的3支铅笔同色.因此,至少要拿12+1= 13支铅笔,才能保证一定会拿到4支同色的铅笔.8.口袋里装有红、黄、蓝、绿4种颜色的球,且每种颜色的球都有4个.小华闭着眼睛从口袋里往外摸球,那么他至少要摸出多少个球,才能保证摸出的球中每种颜色的球都有?答案:13个解析:最不利的情猊应该是只剩1种颜色的球没有摸出.而其他3种颜色的球都被摸出来了.如果小华摸出的球中还差1种颜色,不妨假设缺红色,那么小华最多摸出了黄、蓝、绿各4个,一共有3×4=12个.如果再多摸1个球,这1个球必然是第4种颜色,那么小华就有了4种颜色的球。

因此,至少要摸出12+1—13个球,才能保证摸出的球中每种颜色的球都有.9.一副扑克牌共54张,其中有2张王牌,还有黑桃、红桃、草花和方块4种花色的牌各13张.那么:(1)至少从中摸出多少张牌,才能保证在摸出的牌中有黑桃?(2)至少从中摸出多少张牌,才能保证至少有3张牌是红桃?(3)至少从中摸出多少张牌,才能保证有5张牌是同一花色的?答案:(1) 42张(2) 44张(3) 19张解析:(1)要使摸出的牌中没有黑桃,那么,最多能摸出其他3种花色全部的牌及2张王牌,一共13×3+2===41张.此时只要再多摸出1张牌,这张牌必然是黑桃.因此,至少要摸出42张牌,才能保证在摸出的牌中有黑桃.(2)要使摸出的牌中红桃少于3张,最多只能摸l出2张红桃和其他所有的牌,共2+13×3+2=43张.因此,至少要摸出44张牌,才能保证在摸出的牌中至少有3张牌是红桃.(3)要使摸出的牌中没有5张同一花色的牌,最多只能摸出每种花色各4张牌,以及2张王牌,一共4×4+2=18张,因此,至少要摸出19张牌,才能保证在摸出的牌中至少有5张牌是同一花色的.10.圆桌周围恰好有12把椅子,现在已经有一些人在桌边就座,当再有一人人座时,就必须和已就座的某个人相邻.问:已就座的最少有多少人?答案:4人解析:由题意,每人最多“控制”自己的椅子和旁边的2杷椅子,所以最少需要12÷(1+2)=4人.把12把椅子按顺时针方向标上1号,2号,…,12号.当1、4、7、10号这四把椅子上坐人,即可满足.题意,因此已就座的最少有4人.拓展篇1.红领巾小学今年入学的一年级新生申有370人是在同一年出生的.试说明:他们中一定有2个人是在同一天出生的,答案:见解析解析:考虑这一些人,他们中要么有2人的生日相同,要么生日都不相同,如果所有人的生日都不相同,那么一年366天最多能选出366个人生日不同,他们正好在366天中每天都有一个人生日.那么,这时还剩下370-366=4个人,他们的生日只能与前面某个1人的生日相同.所以这370个人中一定有2个人的生日相同.2.某公司决定派95名员工去8个不同的城市进行市场调查,是不是一定有12人会去同一个城市?“一定有13人去同一个城市”这个说法正确吗?答案:是;不正确解析:方法一:假如每个城市不到12人去,那么每个.城市最多去11人.8×11= 88人,还不到95人,这不可能.因此,一定会有12人去同一个城市.类似地,假如没有13人去同一个城市,那每个城市最多去12人.8×12=96人,比95人还多1人,这说明没有矛盾,只要往其中的7个城市派12人.最后;一个城市派11人,就正好派出95人.所以不一定有13人去同一个城市.方法二:派95人去8个不同的城市,平均一下应该是95÷8=11……7.这说明即使每个城市派11人还不够,还得再派出7人,无论把这7人怎么派出去,都会使得某个城市的人数多于11人,因此一定可以’找到12人被派往同一个城市.至于是否一定有13人去同一个城市,同样由95÷8=11……7可知,只要先给每个城市派出11人,然后把剩下的7人再派到7个不同城市,就只有12人被派往同一个城市了.这样就找不到13人去同一个城市了,所以不一定有13人去同一个城市.3.任意40个人中,至少有几个人属于同一个生肖?答案:4个解析:生肖有12种,为了不至于让某种生肖的人太多,应该让每一种生肖的人数比较接近,也就是尽量让这40个人平均分配到12个生肖中去.把生肖相同的人归为同一类,40个人分成12类,40÷12=3…4,这说明每一类至少有3个人,还剩,4个人再分,就一定会有某一类至少增加1个人.因此一定会有3+1=4个人被归为同一类,也就是说至少有4个人属于同一个生肖.4. -个盒子内有4个格子,现在我们闭着眼睛,把棋子往格子里“瞎放”(没有放到格子外的),那么至少要放多少枚棋子,才能保证一定有2枚棋子放在同一格内?答案:5枚解析:方法一:放2枚显然不能保证,3枚也不行,如果放4枚,恰好一个格子1枚,同样没有2枚棋子放在同一格内.但如果此时放入第5枚棋子,那就一定,会与其他4枚中的某一枚同一格.这就说明,放5枚棋子可以保证有2枚棋子在同一格内.方法二:如果不存在2枚棋子同一格,那么每个格子最多放1枚.因为只有4个格子,所以最多只能放4枚.此时只要再多放1枚,无论放在哪一格,都将.出现2枚棋子在同一格内.因此至少要放4+1=5枚棋子才能满足要求.5.一个鱼缸里有很多条鱼,共有5个品种,至少要捞出多少条鱼,才能保证其中有5条相同品种的鱼?答案:21条解析:“至少要捞出多少条鱼,才能保证其中有5条相同品种酌鱼”,就是说如果少捞1条鱼,可能所有品种的鱼都不到5条,那么最不利的情况是捞了5种鱼,但每种鱼都只捞了4条,这时共捞出5×4=20条鱼。

在最不利情形下,只要再捞1条就能满足有5条相同品种的鱼,因此捞出20+1= 21条鱼即可.6.小高把一副围棋子混装在一个盒子中,然后每次从盒子中摸出4枚棋子,那么他至少要摸几次,才能保证其中有3次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)答案:11次解析:每次摸出4枚棋子,这4枚棋子的颜色有以下5种情况:4枚全白,1黑3白,2黑2白,3黑1白,4枚全黑.如图所示:要求有3次摸出的情况相同,那最不利的情形就是每种情况只摸出过2次,这样正好摸10次.只要再摸1次就可以满足题意.由此可见,至少要摸11次.7.在一个盒子里装着形状相同的3种口味的果冻,分别是苹果口味的、草莓口味的和牛奶口味的,每种果冻都有20个.现在闭着眼睛从盒子里拿果冻,请问:(1)至少要从中拿出多少个,才能保证拿出的果冻中有牛奶口味的?(2)至少要从中拿出多少个,才能保证拿出的果冻中至少有两种口味?答案:(l) 41个(2) 21个解析:(1)要保证拿出的果冻中有牛奶口味的,最不利的情况应该是:拿完了其他口味的果冻,但是始终没有牛奶口味的,此时共拿了20+20=40个.在这种最不利的情况下,只要再多拿1个,这个果冻必然是牛奶口味的.因此至少需要拿41个果冻,才能保证一定有牛奶口味的.(2)拿出的果冻至少有两种口味,反面情况是:所有的果冻口味都相同,那么最不利的情况是:把某一种口味的果冻拿完,还没有出现其他的口味,则最多能拿20个.利用最不利原剐,至少要拿出20+1=21个果冻,才能保证有两种口味。