五年级奥数:简单的抽屉原理讲解2013
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小学奥数之抽屉原理在小学奥数中,抽屉原理是一个非常重要的概念。
它是数学中的一种思维方法,能够帮助我们解决一些看似很难的问题。
抽屉原理也被称为鸽巢原理,它的具体含义是:如果有n+1个物体放进n个抽屉,那么必定有一个抽屉里会放至少两个物体。
抽屉原理常常在解决一些排列组合和概率问题中应用。
下面我们一起来了解一下抽屉原理在小学奥数中的具体应用吧。
首先,我们来看一个经典的例子。
假设有10个苹果放在9个抽屉里,那么根据抽屉原理,必定有一个抽屉里会放至少两个苹果。
为什么会这样呢?我们可以这样来理解,假设每个抽屉最多只放一个苹果,那么最多只能放9个苹果,而实际上有10个苹果,所以必定会有一个抽屉里放至少两个苹果。
接下来,我们来看一个稍微复杂一些的例子。
假设有5个红球和4个蓝球,需要将它们放进4个抽屉里。
根据抽屉原理,必定有一个抽屉里会放至少两个球。
为什么会这样呢?我们可以这样来理解,在最坏的情况下,每个抽屉最多只能放一个球,那么最多只能放4个球,而实际上有9个球,所以必定会有一个抽屉里放至少两个球。
抽屉原理的应用并不仅限于上面两个例子,它在解决一些看似很难的问题时往往能起到关键的作用。
比如,我们可以用抽屉原理解决下面的问题:假设有9个整数,它们的和是10,那么必定存在至少一对数的和是2、我们可以将这个问题转化成将9个整数放进8个抽屉的问题,根据抽屉原理,必定会有一个抽屉里放至少两个整数,它们的和就是2除了上述的应用外,抽屉原理还可以帮助我们解决一些类似的问题。
比如,假设有12个整数,它们的和是31,那么必定存在至少一对数的和是7、我们可以将这个问题转化成将12个整数放进11个抽屉的问题,根据抽屉原理,必定会有一个抽屉里放至少两个整数,它们的和就是7从以上的例子可以看出,抽屉原理在解决一些看似很难的问题时可以起到非常关键的作用。
通过运用抽屉原理,我们能够将一个复杂的问题简化为一个更简单的问题,从而更好地解决问题。
奥数知识点解析之抽屉原理第一步:初步理解该知识点的定理及性质1、提出疑问:什么是抽屉原理?2、抽屉原理有哪些内容呢?【抽屉原理1】:将多于n件的物品任意放到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品不少于2件;【逆抽屉原理】:从n个抽屉中拿出多于n件的物品,那么至少有2个物品来至于同一个抽屉。
【抽屉原理2】:将多于mn件的物品任意放到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品不少于(m+1)件。
第二步:学习最具有代表性的题目【例1】证明:任取8个自然数,必有两个数的差是7的倍数。
【例2】对于任意的五个自然数,证明其中必有3个数的和能被3整除。
【总结】以上的例题都是在考察抽屉原理在整除与余数问题中的运用。
以上的题目我们都是运用抽屉原理一来解决的。
第三步:找出解决此类问题的关键【例3】从2、4、6、…、30这15个偶数中,任取9个数,证明其中一定有两个数之和是34。
【例4】从1、2、3、4、…、19、20这20个自然数中,至少任选几个数,就可以保证其中一定包括两个数,它们的差是12。
【例5】从1到20这20个数中,任取11个数,必有两个数,其中一个数是另一个数的倍数。
{1,2,4,8,16}{3,6,12},{5,10,20}{7,14},{9,18}{11},{13},{15},{17},{19}。
【总结】根据题目条件灵活构造“抽屉”是解决这类题目的关键。
第四步:重点解决该类型的拓展难题我们先来做一个简单的铺垫题:【铺垫】请说明,任意3个自然数,总有2个数的和是偶数。
【例6】请说明,对于任意的11个正整数,证明其中一定有6个数,它们的和能被6整除。
【总结】上面两道题目用到了抽屉原理中的“双重抽屉”与“合并抽屉”,都是在原有典型抽屉原理题目的基础上进行的拓展。
什么是抽屉原理?(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。
⼩学奥数--抽屉原理⼩学奥数--抽屉原理抽屉原理(⼀)解题要点:要从最不利情况考虑,准确地建⽴抽屉和确定元素的总个数(如果将5个苹果放到3个抽屉中去,那么不管怎么放,⾄少有⼀个抽屉中放的苹果不少于2个。
道理很简单,如果每个抽屉中放的苹果都少于2个,即放1个或不放,那么3个抽屉中放的苹果的总数将少于或等于3,这与有5个苹果的已知条件相⽭盾,因此⾄少有⼀个抽屉中放的苹果不少于2个。
同样,有5只鸽⼦飞进4个鸽笼⾥,那么⼀定有⼀个鸽笼⾄少飞进了2只鸽⼦。
以上两个简单的例⼦所体现的数学原理就是“抽屉原理”,也叫“鸽笼原理”。
抽屉原理1:将多于n件的物品任意放到n个抽屉中,那么⾄少有⼀个抽屉中的物品不少于2件。
说明这个原理是不难的。
假定这n个抽屉中,每⼀个抽屉内的物品都不到2件,那么每⼀个抽屉中的物品或者是⼀件,或者没有。
这样,n个抽屉中所放物品的总数就不会超过n件,这与有多于n件物品的假设相⽭盾,所以前⾯假定“这n 个抽屉中,每⼀个抽屉内的物品都不到2件”不能成⽴,从⽽抽屉原理1成⽴。
从最不利原则也可以说明抽屉原理1。
为了使抽屉中的物品不少于2件,最不利的情况就是n个抽屉中每个都放⼊1件物品,共放⼊n 件物品,此时再放⼊1件物品,⽆论放⼊哪个抽屉,都⾄少有1个抽屉不少于2件物品。
这就说明了抽屉原理1。
例1 某幼⼉园有367名1996年出⽣的⼩朋友,是否有⽣⽇相同的⼩朋友,分析与解:1996年是闰年,这年应有366天。
把366天看作366个抽屉,将367名⼩朋友看作367个物品。
这样,把367个物品放进366个抽屉⾥,⾄少有⼀个抽屉⾥不⽌放⼀个物品。
因此⾄少有2名⼩朋友的⽣⽇相同。
例2在任意的四个⾃然数中,是否其中必有两个数,它们的差能被3整除, 分析与解:因为任何整数除以3,其余数只可能是0,1,2三种情形。
我们将余数的这三种情形看成是三个“抽屉”。
⼀个整数除以3的余数属于哪种情形,就将此整数放在那个“抽屉”⾥。
奥数精讲——抽屉原理1.把3个苹果放到2个抽屉中,那么至少有1个抽屉中放有2个苹果,把它进一步延伸就可以得到抽屉原理,即:把n+1或多于n+1个物体放到n个抽屉里,其中必定有一个抽屉里至少有2个或2个以上的物体,我们把这种现象称为抽屉原理。
2.抽屉原理的公式:(1)物体数÷抽屉数=商至少数=商(2)物品数÷抽屉数=商……余数至少数=商+1(3)最少物体数=(至少数-1)×抽屉数+余数3.用抽屉原理解决问题时,关键是要明白哪些数量是“抽屉”,哪些数量是“物体”,再利用公式解答。
精讲1:把5个苹果放入4个抽屉里,至少有一个抽屉要放进几个苹果?解: 5÷4=1(个)……1(个)1+1=2(个)答:至少有一个抽屉要放进2个苹果。
精讲2:把若干条金鱼放进8个鱼缸里,不管怎么放,要保证总有一个鱼缸里至少放进3条金鱼,那么金鱼的总数至少应该是多少条?分析:最少物体数=(至少数-1)×抽屉数+余数。
解:8×(3-1)+1=17(条)答:金鱼最少有17条。
精讲3:盒子里有5支蓝铅笔和4支红铅笔,要想保证一次能拿出两个同颜色的铅笔,至少要拿出多少支铅笔?分析:把两种铅笔看作2个抽屉:(1)如果每次拿2支铅笔会有三种情况:①一支蓝铅笔、一支红铅笔;②两支蓝铅笔;③两支红铅笔。
这样不能保证一次能拿出两支同颜色的铅笔。
(2)如果每次拿3支铅笔会有四种情况:①一支蓝铅笔、两支红铅笔;②一支红铅笔、两支蓝铅笔;③三支蓝铅笔;④三支红铅笔。
2+1=3(支)答:至少要拿出3支铅笔。
精讲4:有红、黄、绿三种颜色的帽子各6顶,装在一个黑色的布袋里,从袋子里任意取出帽子,为确保至少有2顶帽子不同颜色,则至少要取出多少顶帽子?分析:考虑最坏的情况,若已经取出了一种颜色的全部6顶帽子和其他两种颜色的帽子各一顶,再取出一顶时,即得到2顶不同颜色的帽子。
所以至少要取出 6+2+1=9(顶)。
抽屉原理知识框架一、知识点介绍抽屉原理有时也被称为鸽笼原理,它由德国数学家狄利克雷首先明确提出来并用来证明一些数论中的问题,因此,也被称为狄利克雷原则.抽屉原理是组合数学中一个重要而又基本的数学原理,利用它可以解决很多有趣的问题,并且常常能够起到令人惊奇的作用.许多看起来相当复杂,甚至无从下手的问题,在利用抽屉原则后,能很快使问题得到解决.二、 抽屉原理的定义(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。
三、 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 ()()11xn -, 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 (二)、利用最值原理解题将题目中没有阐明的量进行极限讨论,将复杂的题目变得非常简单,也就是常说的极限思想“任我意”方法、特殊值方法.例题精讲一、直接用公式进行解题(1)求结论【例 1】 6只鸽子要飞进5个笼子,每个笼子里都必须有1只,一定有一个笼子里有2只鸽子.对吗? 【考点】抽屉原理 【难度】1星 【题型】解答【解析】 6只鸽子要飞进5个笼子,如果每个笼子装1只,这样还剩下1只鸽子.这只鸽子可以任意飞进其中的一个笼子,这样至少有一个笼子里有2只鸽子.所以这句话是正确的.利用刚刚学习过的抽屉原理来解释这个问题,把鸽笼看作“抽屉”,把鸽子看作“苹果”,+=(只)把6个苹果放到5个抽屉中,每个抽屉中都要有1个苹果,那么肯÷=,1126511定有一个抽屉中有两个苹果,也就是一定有一个笼子里有2只鸽子.【答案】对【巩固】教室里有5名学生正在做作业,现在只有数学、英语、语文、地理四科作业试说明:这5名学生中,至少有两个人在做同一科作业.【考点】抽屉原理【难度】1星【题型】解答【解析】略.【答案】将5名学生看作5个苹果将数学、英语、语文、地理作业各看成一个抽屉,共4个抽屉由抽屉原理,一定存在一个抽屉,在这个抽屉里至少有2个苹果.即至少有两名学生在做同一科的作业【例 2】向阳小学有730个学生,问:至少有几个学生的生日是同一天?【考点】抽屉原理【难度】2星【题型】解答【解析】略.【答案】一年最多有366天,可看做366个抽屉,730个学生看做730个苹果.因为7303661364÷=,所以,至少有1+1=2(个)学生的生日是同一天【巩固】人的头发平均有12万根,如果最多不超过20万根,那么13亿中国人中至少有人的头发的根数相同。
小学五年级奥数教案:简单的抽屉原理把3个苹果任意放到两个抽屉里,可以有哪些放置的方法呢?一个抽屉放一个,另一个抽屉放两个;或3个苹果放在某一个抽屉里.尽管放苹果的方式有所不同,但是总有一个共同的规律:至少有一个抽屉里有两个或两个以上的苹果.如果把5个苹果任意放到4个抽屉里,放置的方法更多了,但仍有这样的结果.由此我们可以想到,只要苹果的个数多于抽屉的个数,就一定能保证至少有一个抽屉里有两个或两个以上的苹果.道理很简单:如果每个抽屉里的苹果都不到两个(也就是至多有1个),那么所有抽屉里的苹果数的和就比总数少了.由此得到:抽屉原理:把多于n个的苹果放进n个抽屉里,那么至少有一个抽屉里有两个或两个以上的苹果。
如果把苹果换成了鸽子,把抽屉换成了笼子,同样有类似的结论,所以有时也把抽屉原理叫做鸽笼原理.不要小看这个“原理”,利用它可以解决一些表面看来似乎很难的数学问题。
比如,我们从街上随便找来13人,就可以断定他们中至少有两个人属相(指鼠、牛、虎、兔、…等十二种生肖)相同.怎样证明这个结论是正确的呢?只要利用抽屉原理就很容易把道理讲清楚.事实上,由于人数(13)比属相数(12)多,因此至少有两个人属相相同(在这里,把13人看成13个“苹果”,把12种属相看成12个“抽屉”)。
应用抽屉原理要注意识别“抽屉”和“苹果”,苹果的数目一定要大于抽屉的个数。
例1 有5个小朋友,每人都从装有许多黑白围棋子的布袋中任意摸出3枚棋子.请你证明,这5个人中至少有两个小朋友摸出的棋子的颜色的配组是一样的。
分析与解答首先要确定3枚棋子的颜色可以有多少种不同的情况,可以有:3黑,2黑1白,1黑2白,3白共4种配组情况,看作4个抽屉.把每人的3枚棋作为一组当作一个苹果,因此共有5个苹果.把每人所拿3枚棋子按其颜色配组情况放入相应的抽屉.由于有5个苹果,比抽屉个数多,所以根据抽屉原理,至少有两个苹果在同一个抽屉里,也就是他们所拿棋子的颜色配组是一样的。
小学五年级逻辑思维学习—抽屉原理小学五年级逻辑思维学习—抽屉原理知识定位1.充分理解和掌握抽屉原理的基本概念2.运用抽屉原理求解的较为复杂的组合计算与证明问题本讲的知识点必须让学生充分理解、吃透,因为所与这个知识点的变形很多,与其他知识点的结合类型也很多。
知识梳理一.抽屉原理的概念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,如果每个抽屉代表一个集合,每一个苹果就可以代表一个元素,假如有n +1或多于n +1个元素放到n 个集合中去,其中必定至少有一个集合里至少有两个元素。
我们称这种现象为抽屉原理。
集合:一定范围的,确定的,可以区别的事物,当作一个整体来看待,就叫做集合。
元素:集合中各事物叫做集合的元素。
二. 抽屉原理的分类抽屉原理一:将n+1个元素放到n 个抽屉中去,则无论怎么放,必定有一个抽屉至少有两个元素.抽屉原理二:将nr+1个元素放到n 个抽屉中去,则无论怎么放,必定有一个抽屉至少有r+1个元素.抽屉原理三:将m 个元素放到n 个抽屉中去(m ≥n),则无论怎么放,必定有一个抽屉至少有个元素.11m n -??+例题精讲【题目】证明:在从1开始的前10个奇数中任取6个,一定有2个数的和是20.【题目】从1,2,3,…,2007,2008这些自然数中,最多可以取出多少个数,使得其中每两个数的差都不等于4?【题目】从1至1993这1993个自然数中最多能取出多少个数,使得其中任意的两数都不连续且差不等于4?【题目】从1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12中最多能选出几个数,使得在选出的数中,每一个数都不是另一个数的2倍?【题目】从1,3,5,7,…,97,99中最多可以选出多少个数,使得选出的数中,每一个数都不是另一个数的倍数?【题目】证明:任给12个不同的两位数,其中一定存在着这样的两个数,它们的差是个位与十位数字相同的两位数.【题目】从1,2,3,…,49,50这50个数中取出若干个数,使其中任意两个数的和都不能被7整除,则最多能取出多少个数?【题目】从1,2,3,…,99,100这100个数中任意选出51个数.证明:(1)在这51个数中,一定有两个数互质;(2)在这51个数中,一定有两个数的差等于50;(3)在这51个数中,一定存在9个数,它们的最大公约数大于1.【题目】求证:可以找到一个各位数字都是4的自然数,它是1996的倍数.【题目】某班有16名学生,每个月教师把学生分成两个小组.问最少要经过几个月,才能使该班的任意两个学生总有某个月份是分在不同的小组里?【题目】两个布袋各有12个大小一样的小球,且都是红、白、蓝各4个。
五年级奥数抽屉原理
思维聚焦:用直观的方法,介绍了“抽屉原理”的两种形式,并安排了很多具体问题和变式,帮助学生加深理解,学会利用“抽屉问题”解决简单的实际问题。
典型例题
例1、有9个苹果放入4个盘子里,总有一个盘子至少要放()个苹果。
思路点拨
方法一:用枚举法
方法二:用平均分的方法来做:9÷4=2……1,2+1=3,总有一个盘子至少要放3个苹果。
触类旁通
例2、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?
思路点拨
方法:只要保证比颜色多一就可以了。
3+1=4(个)
三、熟能生巧
1、有黑色、白色、黄色的小棒各8根,混放在一起,从这些小棒之中至少要取出才能保证有4根颜色相同的小棒子?
2、六年级有41名同学,他们做了210只纸鹤,要把这些纸鹤分给全班的学生,是否会有人得到6只纸鹤?
3、把若干盆黄菊花和白菊花摆成前后两排到少要摆多少列才能能保证有两列的摆法相同?至少要摆多少列才能保证有3列的摆法相同?
4、阳光小学有369名同学是1998年出生的学生,这一年里出生的学生里一定有两人的生日相同为什么?其中四(1)有54名同学至少有多少名同学是同一个月出生的?
5、在50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)
6、32只鸽子飞回7个鸽舍,至少有几只鸽子要飞进同个鸽舍?。