高斯小学奥数四年级下册含答案第20讲_复杂抽屉原理
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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。
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”)。
它是组合数学中一个重要的原理。
(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.四、应用抽屉原理解题的具体步骤知识框架抽屉原理 发现不同第二步:构造抽屉。
这是个关键的一步,这一步就是如何设计抽屉,根据题目的结论,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“苹果”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,恰当运用各个原则或综合几个原则,将问题解决。
例题精讲【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?【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.【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?【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。
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.知识框架抽屉原理一、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”,6511÷= ,112+=(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例题精讲根数相同。
小学数学抽屉原理完整版题型训练+详细答案抽屉原理例题讲解:板块一:基础题型1.将60个红球、8个白球排成一条直线,至少会有多少个红球连在一起?答案:7详解:60÷(8+1)=6……6,6+1=7个。
2.17名同学参加一次考试,考试题是3道判断题(答案只有对或错),每名同学都在答题纸上依次写上了3道题目的答案.请问:至少有几名同学的答案是一样的?答案:3详解:答案的结果有23=8种情况,即8个抽屉。
17÷8=2……1,2+1=3名。
3.任意写一个由数字1、2组成的六位数,从这个六位数中任意截取相邻两位,可得一个两位数,请证明:在从各个不同位置上截得的所有两位数中,一定有两个相等.详解:两位数的情况共4种:12,21,11,22。
六位数可以截取出5个两位数,所以必有重复。
4.将1至6这6个自然数随意填在图2,图中的六个圆圈中,试说明:图中至少有一行的数字之和不小于8。
详解:1+2+3+4+5+6+7=21,21÷3=7,图形总共有3行,第一行只有一个数,最大填6,那么后两行至少有一行是大于7的整数,即不小于8。
5.从l,2,3,…,99,100这100个数中任意选出51个数,请说明:(1)在这51个数中,一定有两个数的差等于50;详解:构造差为50的抽屉:(1,51)、(2,52)、……、(50,100),共50个抽屉。
选出51个数,必有两数来自一组,即差为50.(2)在这51个数中,一定有两个数差1.详解:构造差为1的抽屉:(1,2)、(3,4)、……、(99,100),共50个抽屉。
必有两数来自一组,即差为1.6.从1,2,3,…,21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?答案:12详解:构造差为4的抽屉:(1,5)、(2,6)、(3,7)、(4,8)、(9,13)、(10,14)、(11,15)、(12,16)、(17,21)、(18)、(19)、(20)共12个抽屉,最多取12个数。
第二十讲复杂抽屉原理在《简单抽屉原理》中,我们学习了运用抽屉原理处理一些简单问题,以及最不利原则的一些简单应用.抽屉原理:把m个苹果放入n个抽屉(m大于n),结果有两种可能:(1)如果m n÷”个苹果;÷没有余数,那么一定有抽屉至少放了“m n(2)如果m n÷的商再加1”个苹果.÷有余数,那么一定有抽屉至少放了“m n例题1(1)口袋里有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有两个颜色相同?(2)口袋里有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有四个颜色相同?「分析」第(1)题中,好好思考一下,如果要想取出的球颜色都不相同,那么最多可以取出多少个球呢?练习1箱子里有12种形状不同的积木,每种都足够多,一次至少要取几个,才能保证其中一定有三个形状相同?本讲,我们要学习抽屉原理在计数、数字、表格、图形等具体问题中较复杂的应用.要能根据已知条件合理地选取和设计“抽屉”与“苹果”,有时还要构造出能达到最佳效果的例子.例题2盒子里有四色球各100个,每次从中摸出2个球,请问:至少要摸几次,才能保证其中有三次摸出球的颜色情况是相同的?「分析」从盒子中取出2个球,颜色情况一共有多少种可能呢?练习2小高把一副围棋混装在一个盒子里,然后每次从盒子中摸出4枚棋子,请问:他至少要摸几次,才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)例题3将下图3行7列的方格纸的每格染成红色、黄色或绿色,要求每列的三个方格所染的颜色互不相同.请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的.「分析」题目要求我们说明有两列的染色方法一样,因此我们应该先考虑每列能够怎么染色.方格纸一共有5列,根据抽屉原理,只要每列染色的方法少于5种,就会有两列染色方式一样.那每列有哪些不同的染色方式呢?练习3将2行5列的方格纸每一格染成黑色或白色,请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的.有很多抽屉原理的题目是与数字结合的,运用数字相关的一些知识来构造抽屉,这也是我们本讲要学习的重要内容.例题41至30这30个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于31?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于3?「分析」第(1)要求取出的数中,才能保证一定有两个数和为31,那么我们应该首先考虑一下,要想使得任意两数之和都不等于31,我们最多可以取出多少数呢?练习41至20这20个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于21?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于5?除了利用与数字相关的知识来构造抽屉之外,还有一些与图形周长、面积相关的问题.这类问题往往需要根据图形特点进行分割,从而构造出抽屉.例题5(1)在一个边长为2的正方形里随意放入3个点,这3个点所能连出的三角形面积最大是多少?(2)在边长为4的正方形中随意放入9个点,这9个点中任何三点不共线,请说明:这9个点中一定有3个点构成的三角形面积不超过2.(本题中的点都可以放在正方形的边界上)「分析」(1)在边长为2的正方形中放入3个点,我们比较容易想到正方形的三个顶点,三个顶点构成的三角形面积为2.那能否说明放在任意位置三角形面积都不超过2呢?(2)由(1)的结论,正方形内3个点构成的三角形面积不超过正方形面积的一半.应该如何来构造抽屉呢?例题6试说明:任意六个人中,一定可以找到三个互相认识的人,或者三个互不认识的人.「分析」我们不妨画个图来分析一下六个人之间的关系,用实线表示认识,用虚线表示不认识.思考一下,根据抽屉原理,你会发现其中的一个人“甲”与其他5个人的关系可能会是什么情况呢?课堂内外狄利克雷狄利克雷(Dirichilet,Peter Gustay Lejeune)德国数学家,1805年2月13日生于德国迪伦,1859年5月5日卒于格丁根.狄利克雷生活的时代,德国的数学正经历着以高斯为前导的、由落后逐渐转为兴旺发达的时期.狄利克雷以其出色的数学教学才能,以及在数论、分析和数学物理等领域的杰出成果,称为高斯之后与C.G.J.雅强比(Jacobi)齐名的德国数学界的一位核心人物.狄利克雷出身于行政官员家庭,他父亲是一名邮政局长.狄利克雷少年时即表现出对数学的浓厚兴趣,据说他在12岁前就自己攒零钱购买数学图书.1987年入波恩的一所中学,除数学外,他对近代史有特殊爱好,人们称道他是个能专心致志又品行优良的学生.两年后,他遵照父母的意愿转学到科隆的一所教会学校,在那里曾师从物理学家欧姆,学到了必要的物理学基础知识.16岁通过中学毕业考试后,父母希望他攻读法律,但狄利克雷已选定数学为其终身职业.当时的德国数学界,除高斯一人名噪欧洲外,普遍水平较低;又因高斯不喜好教学,于是狄利克雷决定到数学中心巴黎上大学,那里有一批灿如明星的数学家.1822年5月,狄利克雷到达巴黎,选定在法兰西学院和巴黎理学院攻读.1825年,狄利克雷向法国科学院提交他的第一篇数学论文;1826年,狄利克雷在为振兴德国自然科学研究而奔走的A.洪堡的影响下,返回德国,在布雷斯劳大学获讲师资格,后升任编外教授.1828年,狄利克雷又经洪堡的帮助来到学术氛围较浓厚的柏林,任教于柏林军事学院.同年,他又被聘为柏林大学编外教授,开始了他在柏林长达27年的教学与研究生涯.由于他讲课清晰,思想深邃,为人谦逊,淳淳善诱,培养了一批优秀数学家,对德国成为19世纪后期国际上又一个数学中心产生了巨大影响.1831年,狄利克雷称为柏林科学院院士.1855年高斯去世,狄利克雷被选定作为高斯的继任到格丁根大学任教.1858年夏,他去瑞士蒙特勒开会,做纪念高斯的演讲,突发心脏病.他安全返回了格丁根,但在病中遭夫人中风身亡的打击,病情加重,于1859年春与世长辞.作业1. 箱子里有5种颜色相同的积木,每种都足够多,那么一次至少要取多少个,才能保证一定有5个颜色相同?2. 小高把一副围棋棋子混装在一个盒子里,然后每次从盒子里左右手各摸出1枚棋子,那么他至少要摸多少次,才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)3. 从1至50中,至少取出多少个数,才能保证一定有两个数的和是奇数?4. 能否在4行4列的方格表的每个空格中分别填上1、2、3这三个数之一,而使大正方形的每行、每列及对角线上的各个数之和互不相同?5.任意写一个由数字1,2,3组成的十一位数,从这个十一位数中任意截取相邻两位,可得一个两位数,请证明:在从各个不同位置上截得的所有两位数中,至少有两个相等.第二十讲复杂抽屉原理1.例题1答案:5;13详解:(1)利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的球中,每种颜色都有且仅有1个,再任意取一个就可以满足要求.所以至少要取415+=个才能保证一定有两个颜色相同.(2)利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的球中,每种颜色都有且仅有3个,再任取一个就可以满足要求.所以至少要取43113⨯+=个才能保证一定有四个颜色相同.2.例题2答案:21详解:摸出两个球,颜色共有10种可能(枚举可得),即10个抽屉.利用最不利原则,最倒霉的情况是,摸出的所有球中,每一种颜色情况都出现了2次,再任意取一次就可以满足要求.所以至少要取102121⨯+=次才能保证一定有三次摸出球的颜色情况是相同的.3.例题3答案:证明略详解:每一列三个方格染色情况共有333216A=⨯⨯=种可能.一共有7列,7611÷=,所以一定至少有两列染色方式是一样的.4.例题4答案:16个;16个详解:(1)把1~30这30个数分为如下15组——(1,30)、(2,29)、(3,28)、……、(15,16),每一组的两个数之和都是31,而且不是同组的两个数之和一定不等于31.利用最不利原则,最倒霉的情况是,所取的所有数恰好是每组中各一个,那么再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出15116+=个数,才能保证一定有两个数的和等于31.(2)把1~30这30个数进行如下分组:(1,4,7,10,13,16,19,22,25,28)(2,5,8,11,14,17,20,23,26,29)(3,6,9,12,15,18,21,24,27,30)共3组,每组有10个数,连续两个数的差都是3,不连续的3个数的差都不为3,而且不同组的两个数之差一定不是3.利用最不利原则,每组都先隔一个取,即各取5个,那么再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出53116⨯+=个才能保证一定有两个数的差为3.5. 例题5答案:(1)2;(2)证明略详解:面积最大为正方形的一半,即2222⨯÷=.此时,其中两个点恰好为某一条边的两个端点,第三个点在该边的对边上.把边长为4的正方形分成4个22⨯的小正方形.9个点放进去,9421÷=,那么一定至少有3个点是在同一个小正方形中的.那么这3个点所构成的三角形面积一定不超过2(即第1问).6. 例题6答案:不能详解:用实线相连表示认识,虚线相连表示不认识,如图,A 和其他5个人,要么认识,要么不认识,所以一定有三条线是相同的,假设有3条是实线:接下来连接B 、C 、D 三个人,每两个人只有两种连接方法,要么实线、要么虚线.如果有实线,则这两个人与A 三人互相认识;如果全是虚线相连,则B 、C 、D 三人互相不认识.即证.7. 练习1答案:25简答:利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的积木中,每种形状都有且仅有2个,再任取一个就可以满足要求.所以至少要取122125⨯+=个才能保证一定有四个颜色相同.8. 练习2答案:11简答:摸出4枚棋子,颜色共有5种可能(枚举可得),即5个抽屉.利用最不利原则,最倒霉的情况是,摸出的所有棋子中,每一种颜色情况都出现了2次,再任意取一次就可以满足要求.所以至少要取52111⨯+=次才能保证一定有三次摸出棋子的颜色情况是相同的.9. 练习3答案:证明略简答:每一列两个方格染色情况共有224⨯=种可能.共5列,5411÷=.10.练习4答案:11个;11个简答:(1)把1~20这20个数分为如下10组——(1,20)、(2,19)、(3,18)、……、(10,11),每一组的两个数之和都是21,而且不是同组的两个数之和一定不等于21.利用最不利原则,最倒霉的情况是,所取的所有数恰好是每组中各一个,那么+=个数,才能保证一定有两再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出10111个数的和等于21.(2)把1~20这20个数进行如下分组:(1,6,1,16)(2,7,12,17)(3,8,13,18)(4,9,14,19)(5,10,15,20)共5组,每组有4个数,连续两个数的差都是5,不连续的2个数的差都不为5,而且不同组的两个数之差一定不是5.利用最不利原则,每组都先隔一个取,即各取2个,那么再任意取一个即可满足要⨯+=个才能保证一定有两个数的差为3.求,所以至少要取出2511111.作业1答案:21简答:应用最不利原则,要保证一定有5个颜色相同,则首先每种颜色都取4个,⨯+=个.再任取1个即可.所以至少要取5412112.作业2答案:9简答:从盒子里左右手各摸出1枚围棋棋子,共有黑黑、黑白、白黑、白白四种可能.要保证有三次摸出棋子颜色情况相同,应用最不利原则,当每种情况都出现了两次时,再随意摸出一次,就一定有三次的颜色情况是相同的,即至少要摸出⨯+=次.241913.作业3答案:26简答:要保证一定有两个数的和是奇数,即要保证一定有两个数奇偶性不同,1至50中,共有25个奇数、25个偶数,所以至少要取出25126+=个数,才能保证一定有两个数奇偶性不同.14.作业4答案:不能简答:44⨯的方格表,行和、列和、对角线和共有10个.当把1、2、3填进去时,4个数的和最小为144⨯=,最大为3412⨯=,共有9种可能,所以行和、列和、对角线和这10个数不可能互不相同.15.作业5答案:证明略简答:由数字1、2、3组成的十一位数,任意截取相邻两位,所得的两位数所包含的十位、个位两个数字只可能是1、2、3,所以这样的两位数一共有339⨯=种可能.而从十一位数字中截取的两位数一共会有10个,10911÷=,所以至少有两个所截两位数是相等的.。
小学四年级数学思维专题训练—抽屉原理1、某校六年级有3个班,在一次数学竞赛中,至少有人获奖才能保证获奖的同学中一定有4名学生同班。
2、某超级市场有128箱苹果,每箱至少有120个至多有144个。
装苹果个数相同的箱子称为一组,装苹果个数相同的箱子称为一组,其中数量最多的一组箱子个数为N。
那么,N的最小值是。
3、现在有61个乒乓球,20个乒乓球盒,每个盒子最多能放5个乒乓球,如果把这些球全部放入盒内,不许有空盒,那么至少有个乒乓球盒里的乒乓球数目相同。
4、一幅扑克牌共有54张,最少要抽取几张牌,才能保证其中至少有2张牌的点数相同?5、一副扑克牌有四种花色,每种花色13张,从中任意抽出多少张牌才能保证有4张是同一花色的?6、有一叠含20张红色、20张黄色、20张绿色及10张蓝色的纸牌。
请问至少要抽出多少张纸牌,才能保证其中有12张纸牌的颜色相同?7、袋子里有18个大小相同的彩色球其中红球3个,黄球5个,绿球10个,现在一次从中任意取出N 个,至少有5个球是同色的。
那么,从袋中一次至少取出个球。
A、5个B、8个C、12个D、13个8、一袋有70只球,其中20只红球,20只绿球,20只黄球,其余为白球和黑球,至少取只球,才保证有10只同色的球。
9、一个不透明的袋中放有黑、黄、红、绿颜色的手套各8只,不许用眼看,则至少要从袋中取出只手套才能保证配成5双(一双是指颜色相同的两只手套,不分左右手).10、从1到20 最多能取出个数,使任意两个数不是3倍关系。
11、新年晚会上,老师让每位同学从一个装有许多玻璃球的口袋中摸出两个球,这些球给人的手感相同,只有红、黄、白、蓝、绿五色之分,结果发现总有两人取的球相同,由此可知,参加取球的至少有人。
12、有红黄蓝白黑五种形状大小完全一样的小球若干,每人必须从中选3只小球,要使有两人得到球的颜色完全一样,至少有个人参加选球。
13、有足够多的苹果、香蕉、橘子三种水果,最少要把它分成堆(每堆都有三种水果)才能保证找得到这样的2堆,把2堆合并后,三种水果的个数都是偶数。
第22讲抽屉原理知识梳理如果给你5盒饼干,让你把它们放到4个抽屉里,那么可以肯定有一个抽屉里至少有2盒饼干。
如果把4封信投到3个邮箱中,那么可以肯定有一个邮箱中至少有2封信。
如果把3本联练习册分给两位同学,那么可以肯定其中有一位同学至少分到2本练习册。
这些简单内的例子就是数学中的“抽屉原理”。
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。
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个物品的假设相矛盾。
说明抽屉原理1成立。
抽屉原理2:将多于m×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的件数不少于m+l。
假定这n个抽屉中,每一个抽屉中的物品都不到(m+l)件,即每个抽屉里的物品不多于m件,这样n个抽屉中可放物品的总数就不会超过m×n件。
这与多于m×n件物品的假设相矛盾。
说明原来的假设不成立。
所以抽屉原理2成立。
运用抽屉原理解题的关键是选好“抽屉”,而构造“抽屉”的方法多种多样,会因题而异。
运用原理1还是原理2要看题目的问题和哪一个更直观。
抽屉原理2实际上是抽屉原理1的变形。
典型例题【例1】★某校六年级有学生367人,请问有没有两个学生的生日是同一天?为什么?【解析】平年一年有365天,闰年一年有366天。
把天数看做抽屉,共366个抽屉。
把367个人分别放入366个抽屉中,至少在一个抽屉里有两个人,因此,肯定有两个学生的生日是同一天。
【小试牛刀】某校有370名1992年出生的学生,其中至少有2个学生的生日是同一天,为什么?【解析】1992年共有366天,把它看成是366个抽屉,把370个人放入366个抽屉中,至少有一个抽屉里有两个人,因此其中至少有2个学生的生日是同一天的。
【例2】★某班学生去买语文书、数学书、外语书。
抽屉原理一1.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.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.3.一次聚会上,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.4.任意1830人中,至少有多少人的生日在同一天?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,一次至少要取儿颗珠子,才能保证一定有 2颗颜色相同?6.某校的小学生中,年龄最小的6岁,最大的19岁,从这个学校巾至少选几个学生,才.能保证其中一定有3个学生的年龄相同?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?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?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?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?11.红领巾小掌今年人学的一年级新生中有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.12.一个盒子内有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?13.一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?14.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)15.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?16.一个布袋里有大小相同、颜色不同的一些木球,其中红色的有10个,黄色的有8个,蓝色的有3个,绿色昀有1个,请问:(1) -次至少要取出多少个球,才能保证取出的球至少有3种颜色?(2) -次至少要取出多少个球,才能保证其中必有红色球和黄色球?17.一副扑克牌共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,现在要从中随意取出一些牌,如果要保证在取m来的牌中至少包含3种花色,并且这3种花色的牌至少都有3张,那么最少要取出多少张牌?18.黑色、白色、黄色、红色的筷子各有 8根,混放在一起,在:黑暗中取m-些筷子,要使得这嵝筷子能够搭配…两舣筷子(两根筷子颜色相同即为一般),那么最少要取多少根才能保证达到要求?19.将1只白袜子、2只黑袜子、3只红袜子、8只黄袜子和9只绿袜子放人一个布袋里.请问:(1)-次至少要摸出多少只袜子才能保证一定有颜色相同的两双袜子?(2) -次至少要摸出多少只袜子才能保证一定有颜色不同的两双袜子?(两只袜子颜色相同即为一双)20.31个同学围成一个圆圈,坐好后发现任何2个男生之间至少有2个女生,那么最多有多少个男生?21.现有10把钥匙分别能开10把锁,但是不知道哪把钥匙能开哪把锁.那么最少要试验多少次才能保证使全部的钥匙和锁相匹配?22.体育馆里有足球、篮球和排球3种球,一个班的50名学生去借球,每人最少借1个,最多可以借2个.请问:最少有多少名学生借到球的数量和种类完全一样?23.一个袋子里有3种不同颜色的球共20个,其中有红球7个,黄球5个,绿球8个,现在墨莫闭着眼睛从中取球,要保证有一种颜色的球不少于4个,则至少要取出多少个球才能满足要求?如果还要保证另一种颜色的球不少于3个,则至少要取出多少个球?24.50个苹果分给8个小朋友,那么分到苹果最多的小朋友至少分到几个?如果1号小朋友最多给2个,2号最多给4个,3号最多给6个……8号最多给16个,那么得到苹果最多的小朋友至少分到几个?25.888名学生站成一个圆圈,如果任意连缤32人中,至多有9名男生,那么男生最多有多少人?26.新春佳节,商场举办抽奖活动,抽奖箱中有5种不同颜色的奖券,分别有32、30、28、26、24张,每次可以抽出任意多张,但每抽出一张就要付2元钱.奖励方式如下:用15张同色的奖券换一架相同颜色的飞机模型,用11张同色的奖券换一架相同颜色的坦克模型,用4张同色的奖券换一架相同颜色的摩托车模型,请问:至少要付多少元钱,才能保证可以换到三种模型,且三种模型的颜色互不相同?。
小学奥数专题—抽屉原理( 一 )[ 介 ] 把 4 只苹果放到 3 个抽里去,共有 4 种放法(小朋友自己列),不如何放,必有一个抽里至少放两个苹果。
同,把 5 只苹果放到 4 个抽里去,必有一个抽里至少放两个苹果。
⋯⋯更一步,我能得出的:把n+1 只苹果放到 n 个抽里去,那么必定有一个抽里至少放两个苹果。
个,通常被称抽原理。
利用抽原理,可以明(明)多有趣的象或。
不,抽原理不是拿来就能用的,关是要用所学的数学知去找“抽”,制造“抽”,弄清当把什么看作“抽” ,把什么看作“苹果” 。
[ 典例 ]【例 1】一个小共有 13 名同学,其中至少有 2 名同学同一个月生日。
什么?【分析与解答】每年里共有12 个月,任何一个人的生日,一定在其中的某一个月。
如果把 12 个月看成 12 个“抽”,把 13 名同学的生日看成 13 只“苹果”,把 13 只苹果放 12 个抽里,一定有一个抽里至少放 2 个苹果,也就是,至少有 2 名同学在同一个月生日。
【例 2 】任意 4 个自然数,其中至少有两个数的差是 3 的倍数。
是什么?【分析与解答】首先我要弄清一条律:如果两个自然数除以 3 的余数相同,那么两个自然数的差是 3 的倍数。
而任何一个自然数被 3 除的余数,或者是 0,或者是 1,或者是 2,根据三种情况,可以把自然数分成 3 , 3 种型就是我要制造的 3 个“抽”。
我把 4 个数看作“苹果”,根据抽原理,必定有一个抽里至少有 2 个数。
句, 4 个自然数分成 3 ,至少有两个是同一。
既然是同一,那么两个数被 3 除的余数就一定相同。
所以,任意 4 个自然数,至少有 2 个自然数的差是 3 的倍数。
想一想,例 2 中 4 改 7,3 改 6,成立?【例 3】有格尺寸相同的 5 种色的袜子各15 只混装在箱内,不如何取,从箱中至少取出多少只就能保有 3 双袜子(袜子无左、右之分)?【分析与解答】想一下,从箱中取出 6 只、 9 只袜子,能配成 3 双袜子?回答是否定的。
四年级抽屉原理初步主要内容及解题思路一、抽屉原理研究对象:放苹果最多的抽屉研究方法:平均分核心思想:使最多的至少计算公式:苹果数÷抽屉数?1)有余数苹果数÷抽屉数商...余数有一个抽屉至少有商个苹果2)无余数苹果数÷抽屉数商有一个抽屉至少有商个苹果问法:)放苹果最多的抽屉至少有()个苹果;)总有一个抽屉至少有()个苹果;)至少有一个抽屉至少有()个苹果;题型:1)求商;2)求苹果数,至少几个苹果才能保障有一个抽屉至少有个苹果苹果数抽屉数×()3)构造抽屉区分苹果和抽屉,通常情况下,苹果数>抽屉数二、最不利原则关键字:“保证...至少...”;“至少...才能保证...”从最不利的情况考虑,考虑最倒霉的情况。
生活中,我们常常会遇到求最大值或最小值的问题,解答这类问题,常常需要从最糟糕的情况出发解决问题,这就是最不利原则。
做题时,当题目遇到“保证”等文字时,我们就一定要从最坏的角度出发,直到最终满足要求为止。
【举例】比如,小明买了个肉包,个素包,那么他吃几个包子,才能保证他一定能吃到肉包?这个时候我们想,他可能吃第一个包子就吃到了肉包,这个很幸运,但是我们能说他一定这么幸运吗?当然不能。
他那一天就是十分倒霉,吃一个是素包,再吃一个还是素包,再吃一个仍然是素包,直到吃完所有的素包,还是没吃到肉包,生活中是有可能会出现这个情况的,但是这个时候,如果小明再吃个包子,一定吃到的是肉包。
所以我们要保证小明一定吃到肉包,需要他吃(个)。
所以,对于这种“保证”类的问题,我们就从最倒霉,最坏的角度出发,直到最终达到要求为止。
【典型例题】类型一:抽屉原理例:有个苹果,放进个抽屉里,一定有个抽屉至少有两个苹果,对吗?【分析】对的。
个苹果要放进个抽屉里,每个放一个这样还剩下一个,随便放进那个抽屉里,这样就可以找到一个抽屉至少有个苹果。
同样,可以直接用抽屉原理,当苹果数比抽屉数多个时,一定可以找到一个抽屉至少有个苹果。
教案抽屉原理1、概念解析把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。
2、例题讲解例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。
例2一副扑克牌(去掉两张王牌),每人随意摸两张牌,至少有多少人才能保证他们当中一定有两人所摸两张牌的花色情况是相同的?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。
分析与解答在这20个自然数中,差是12的有以下8对:{20,8},{19,7},{18,6},{17,5},{16,4},{15,3},{14,2},{13,1}。
小学奥数抽屉原理简介__(定稿)第一篇:小学奥数抽屉原理简介__(定稿)小学奥数之-----抽屉原理桌上有十个苹果,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。
这一现象就是我们所说的抽屉原理。
抽屉原理的一般含义为:“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。
”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。
一.抽屉原理最常见的形式原理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。
[证明](反证法):如果每个抽屉至多只能放进一个物体,那么物体的总数至多是n,而不是题设的n+k(k≥1),这不可能.原理2 把多于mn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。
[证明](反证法):若每个抽屉至多放进m个物体,那么n个抽屉至多放进mn个物体,与题设不符,故不可能.原理1 2都是第一抽屉原理的表述第二抽屉原理:把(mn-1)个物体放入n个抽屉中,其中必有一个抽屉中至多有(m—1)个物体。
[证明](反证法):若每个抽屉都有不少于m个物体,则总共至少有mn个物体,与题设矛盾,故不可能二.应用抽屉原理解题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。
例1:400人中至少有两个人的生日相同.解:将一年中的366天视为366个抽屉,400个人看作400个物体,由抽屉原理1可以得知:至少有两人的生日相同.又如:我们从街上随便找来13人,就可断定他们中至少有两个人属相相同.“从任意5双手套中任取6只,其中至少有2只恰为一双手套。
四年级奥数:抽屉原理(一)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.将四个自然数放入三个抽屉,至少有一个抽屉里放了不止一个数,也就是说至少有两个数除以3的余数相同.这两个数的差必能被3整除.例3在任意的五个自然数中,是否其中必有三个数的和是3的倍数?分析与解:根据例2的讨论,任何整数除以3的余数只能是0,1,2.现在,对于任意的五个自然数,根据抽屉原理,至少有一个抽屉里有两个或两个以上的数,于是可分下面两种情形来加以讨论.第一种情形.有三个数在同一个抽屉里,即这三个数除以3后具有相同的余数.因为这三个数的余数之和是其中一个余数的3倍,故能被3整除,所以这三个数之和能被3整除.第二种情形.至多有两个数在同一个抽屉里,那么每个抽屉里都有数,在每个抽屉里各取一个数,这三个数被3除的余数分别为0,1,2.因此这三个数之和能被3整除.综上所述,在任意的五个自然数中,其中必有三个数的和是3的倍数.例4在长度是10厘米的线段上任意取11个点,是否至少有两个点,它们之间的距离不大于1厘米?分析与解:把长度10厘米的线段10等分,那么每段线段的长度是1厘米(见下图).将每段线段看成是一个“抽屉”,一共有10个抽屉.现在将这11个点放到这10个抽屉中去.根据抽屉原理,至少有一个抽屉里有两个或两个以上的点(包括这些线段的端点).由于这两个点在同一个抽屉里,它们之间的距离当然不会大于1厘米.所以,在长度是10厘米的线段上任意取11个点,至少存在两个点,它们之间的距离不大于1厘米.例5有苹果和桔子若干个,任意分成5堆,能否找到这样两堆,使苹果的总数与桔子的总数都是偶数?分析与解:由于题目只要求判断两堆水果的个数关系,因此可以从水果个数的奇、偶性上来考虑抽屉的设计.对于每堆水果中的苹果、桔子的个数分别都有奇数与偶数两种可能,所以每堆水果中苹果、桔子个数的搭配就有4种情形:(奇,奇),(奇,偶),(偶,奇),(偶,偶),其中括号中的第一个字表示苹果数的奇偶性,第二个字表示桔子数的奇偶性.将这4种情形看成4个抽屉,现有5堆水果,根据抽屉原理可知,这5堆水果里至少有2堆属于上述4种情形的同一种情形.由于奇数加奇数为偶数,偶数加偶数仍为偶数,所以在同一个抽屉中的两堆水果,其苹果的总数与桔子的总数都是偶数.例6用红、蓝两种颜色将一个2×5方格图中的小方格随意涂色(见右图),每个小方格涂一种颜色.是否存在两列,它们的小方格中涂的颜色完全相同?分析与解:用红、蓝两种颜色给每列中两个小方格随意涂色,只有下面四种情形:将上面的四种情形看成四个“抽屉”.根据抽屉原理,将五列放入四个抽屉,至少有一个抽屉中有不少于两列,这两列的小方格中涂的颜色完全相同.在上面的几个例子中,例1用一年的366天作为366个抽屉;例2与例3用整数被3除的余数的三种情形0,1,2作为3个抽屉;例4将一条线段的10等份作为10个抽屉;例5把每堆水果中,苹果数与桔子数的奇偶搭配情形作为4个抽屉;例6将每列中两个小方格涂色的4种情形作为4个抽屉.由此可见,利用抽屉原理解题的关键,在于恰当地构造抽屉.练习291.某班32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.班上有50名小朋友,老师至少拿几本书,随意分给小朋友,才能保证至少有一个小朋友能得到不少于两本书?3.在任意三个自然数中,是否其中必有两个数,它们的和为偶数?4.幼儿园买来不少玩具小汽车、小火车、小飞机,每个小朋友任意选择两件,那么至少要有几个小朋友才能保证有两人选的玩具是相同的?5.学校举行开学典礼,要沿操场的400米跑道插40面彩旗.能否找到一种插法,使得任何两面彩旗之间的距离都大于10米?6.用红、蓝、黄三种颜色将一个2×7方格图中的小方格涂色(见下图),每个小方格涂一种颜色,每一列的两小格涂的颜色不相同.是否存在两列,它们的小方格中涂的颜色完全相同?7.一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?第30讲抽屉原理(二)这一讲我们讲抽屉原理的另一种情况.先看一个例子:如果将13只鸽子放进6只鸽笼里,那么至少有一只笼子要放3只或更多的鸽子.道理很简单.如果每只鸽笼里只放2只鸽子,6只鸽笼共放12只鸽子.剩下的一只鸽子无论放入哪只鸽笼里,总有一只鸽笼放了3只鸽子.这个例子所体现的数学思想,就是下面的抽屉原理2.抽屉原理2:将多于m×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的件数不少于m+1.说明这一原理是不难的.假定这n个抽屉中,每一个抽屉内的物品都不到(m +1)件,即每个抽屉里的物品都不多于m件,这样,n个抽屉中可放物品的总数就不会超过m×n件.这与多于m×n件物品的假设相矛盾.这说明一开始的假定不能成立.所以至少有一个抽屉中物品的件数不少于m+1.从最不利原则也可以说明抽屉原理 2.为了使抽屉中的物品不少于(m+1)件,最不利的情况就是n个抽屉中每个都放入m件物品,共放入(m×n)件物品,此时再放入1件物品,无论放入哪个抽屉,都至少有一个抽屉不少于(m+1)件物品.这就说明了抽屉原理2.不难看出,当m=1时,抽屉原理2就转化为抽屉原理1.即抽屉原理2是抽屉原理1的推广.例1某幼儿班有40名小朋友,现有各种玩具122件,把这些玩具全部分给小朋友,是否会有小朋友得到4件或4件以上的玩具?分析与解:将40名小朋友看成40个抽屉.今有玩具122件,122=3×40+2.应用抽屉原理2,取n=40,m=3,立即知道:至少有一个抽屉中放有4件或4件以上的玩具.也就是说,至少会有一个小朋友得到4件或4件以上的玩具.例2一个布袋中有40块相同的木块,其中编上号码1,2,3,4的各有10块.问:一次至少要取出多少木块,才能保证其中至少有3块号码相同的木块?分析与解:将1,2,3,4四种号码看成4个抽屉.要保证有一个抽屉中至少有3件物品,根据抽屉原理2,至少要有4×2+1=9(件)物品.所以一次至少要取出9块木块,才能保证其中有3块号码相同的木块.例3六年级有100名学生,他们都订阅甲、乙、丙三种杂志中的一种、二种或三种.问:至少有多少名学生订阅的杂志种类相同?分析与解:首先应当弄清订阅杂志的种类共有多少种不同的情况.订一种杂志有:订甲、订乙、订丙3种情况;订二种杂志有:订甲乙、订乙丙、订丙甲3种情况;订三种杂志有:订甲乙丙1种情况.总共有3+3+1=7(种)订阅方法.我们将这7种订法看成是7个“抽屉”,把100名学生看作100件物品.因为100=14×7+2.根据抽屉原理2,至少有14+1=15(人)所订阅的报刊种类是相同的.例4篮子里有苹果、梨、桃和桔子,现有81个小朋友,如果每个小朋友都从中任意拿两个水果,那么至少有多少个小朋友拿的水果是相同的?分析与解:首先应弄清不同的水果搭配有多少种.两个水果是相同的有4种,两个水果不同有6种:苹果和梨、苹果和桃、苹果和桔子、梨和桃、梨和桔子、桃和桔子.所以不同的水果搭配共有4+6=10(种).将这10种搭配作为10个“抽屉”.81÷10=8……1(个).根据抽屉原理2,至少有8+1=9(个)小朋友拿的水果相同.例5学校开办了语文、数学、美术三个课外学习班,每个学生最多可以参加两个(可以不参加).问:至少有多少名学生,才能保证有不少于5名同学参加学习班的情况完全相同?分析与解:首先要弄清参加学习班有多少种不同情况.不参加学习班有1种情况,只参加一个学习班有3种情况,参加两个学习班有语文和数学、语文和美术、数学和美术3种情况.共有1+3+3=7(种)情况.将这7种情况作为7个“抽屉”,根据抽屉原理2,要保证不少于5名同学参加学习班的情况相同,要有学生7×(5-1)+1=29(名).练习301.礼堂里有253人开会,这253人中至少有多少人的属相相同?2.一兴趣小组有10名学生,他们都订阅甲、乙两种杂志中的一种或两种.问:至少有多少名学生订阅的杂志种类相同?3.把130件玩具分给幼儿园小朋友,如果不管怎样分,都至少有一位小朋友分得4件或4件以上的玩具,那么这个幼儿园最多有多少个小朋友?4.体育组有足球、篮球和排球,上体育课前,老师让一班的41名同学往操场拿球,每人最多拿两个.问:至少有几名同学拿球的情况完全一样?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4人取出的球的颜色完全相同,至少应有多少人取球?6.10个足球队之间共赛了11场,赛得最多的球队至少赛了几场?答案练习291.能.2.51本.3.能. 提示:将奇数、偶数作为两个抽屉.4.7人.5.不能. 提示:40面彩旗将跑道分为40段,若每段都大于10米,40段将大于400米.6.存在. 提示:每列的涂法有6种.7.13只.提示:把红、黄、黑、白四种颜色作为4个抽屉.根据抽屉原理,最少要取出5只袜子才能保证有一双袜子是同色的.这样,把这双同色袜子拿走后,还剩下3只袜子,再取出2只袜子与剩下的这3只袜子,共有5只袜子,根据抽屉原理知,必有1双同色的袜子.依此类推,得到5双同色袜子要取袜子3+2×5=13(只).练习301.22人.2.4人.3.43人. 提示:130÷(4-1)=43……1.4.5名. 提示:一个球不拿、拿一个球、拿两个球共有10种不同情况.5.13人.提示:三个球中根据红球的个数可分为4种不同情况.6.3场. 提示:11场球有22队次参赛.。
第20讲幻方与数阵图扩展兴趣篇1、把1,2,…,9填入图中9个空白圆圈内,使得三个圆周及三条线段上3个数之和都相等。
2、(1)如图1,在3×3的方格表的每个方格中填入恰当的数,使得每行、每列、每条对角线上所填数之和都相等。
(2)如图2,在4×4的方格表的每个方格中填入恰当的数,使得每行、每列、每条对角线上所填数之和都相等。
3、在图所示的3×4方格表的每个方格中填入恰当的数后,可以使各行所填的数之和相等,各列所填的数之和也相等。
现在一些数已经填出,标有符号“*”的方格内所填的数是多少?4、如图,请在空格中填入适当的数,组成一个三阶幻方。
5、请将图所示的5×5方格表补充完整,使得每个方格内都有一个数字,并且具有如下的性质:方格表中每行,每列和每条对角线的5个方格内所填的5个数中,1、2、3、4、5 恰好各出现一次。
请问:标有符号“△”,“▽”和“◯”的方格中所填的数分别是什么?6、请将1至9这9个数填入图中的方框内,使得所有不等号都成立。
所有满足要求的填法共有多少种?7、请在图所示的8个小圆圈内,分别填入1至8这8个数字,使得图中用线段连接的两个小圆圈内所填的数的差(大减小)恰好是1、2、3、4、5、6、7。
8、将1至5这5个数字填入图中的圆圈内,使得横线、竖线、大圆周上所填数之和都相等。
9、请在图中的六块区域内填入1、2、3、4、5、6,使得对每一个小圆圈来说,与它相邻的区域内的数之和都相等。
10、将0至9填入图的10块区域中(阴影区域除外),使得每个圆内的三个数之和都是相等的。
请问:这个和最小是多少?最大是多少?拓展篇1、将1,2,3,…,24,25分别填入图的各个方格中,使得每行、每列及两条对角线上的数的和相等。
现在已经填入了一些数,标有符号“*”的方格内所填的数是多少?2、请在图的每个空格内填入一个合适的数,使得每行、每列及两条对角线上的3个方格中的各数之和都相等。
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 ()()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(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.知识框架抽屉原理一、直接利用公式进行解题【例 1】数学兴趣小组有13个学生,请你说明:在这13个同学中,至少有两个同学属相一样.【考点】抽屉原理【难度】1星【题型】解答【解析】略.【答案】属相共12个,把12个属相作为12个“抽屉”,13个同学按照自己的属相选择相应的“抽屉”,根据抽屉原理,一定有一个“抽屉”中有两个或两个以上同学,也就是说至少有两个同学属相一样【巩固】光明小学有367名2000年出生的学生,请问是否有生日相同的学生?【考点】抽屉原理【难度】1星【题型】解答【解析】略.【答案】一年最多有366天,把366天看作366个“抽屉”,将367名学生看作367个“苹果”.这样,把367个苹果放进366个抽屉里,至少有一个抽屉里不止放一个苹果.这就说明,至少有2名同学的生日相同【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】用五种颜色给正方体各面涂色(每面只涂一种色),请你说明:至少会有两个面涂色相同.【考点】抽屉原理【难度】2星【题型】解答【解析】略.【答案】五种颜色最多只能涂5个不同颜色的面,因为正方体有6个面,还有一个面要选择这五种颜色中的任意一种来涂,不管这个面涂成哪种颜色,都会和前面有一个面颜色相同,这样就有两个面会被涂上相同的颜色.也可以把五种颜色作为5个“抽屉”,六个面作为六个物品,当把六个面随意放入五个抽屉时,根据抽屉原理,一定有一个抽屉中有两个或两个以上的面,也就是至少会有两个面涂色相同【例3】“六一”儿童节,很多小朋友到公园游玩,在公园里他们各自遇到了许多熟人.试说明:在游园的小朋友中,至少有两个小朋友遇到的熟人数目相等.【考点】抽屉原理【难度】3星【题型】解答【解析】略.【答案】假设共有n个小朋友到公园游玩,我们把他们看作n个“苹果”,再把每个小朋友遇到的熟人数目看作“抽屉”,那么,n个小朋友每人遇到的熟人数目共有以下n种可能:0,1,2,……,1n-.其中0的意思是指这位小朋友没有遇到熟人;而每位小朋友最多遇见1n-个熟人,所以共有n个“抽屉”.下面分两种情况来讨论:⑴如果在这n个小朋友中,有一些小朋友没有遇到任何熟人,这时其他小朋友最多只能遇上2n-个熟人,这样熟人数目只有1n-种n-种可能:0,1,2,……,2n-.这样,“苹果”数(n个小朋友)超过“抽屉”数(1熟人数目),根据抽屉原理,至少有两个小朋友,他们遇到的熟人数目相等.⑵如果在这n个小朋友中,每位小朋友都至少遇到一个熟人,这样熟人数目只有1n-种可能:1,2,3,……,n-种熟人数目),根据抽屉原理,至少有两个小朋n-.这时,“苹果”数(n个小朋友)仍然超过“抽屉”数(11友,他们遇到的熟人数目相等.总之,不管这n个小朋友各遇到多少熟人(包括没遇到熟人),必有两个小朋友遇到的熟人数目相等【巩固】五年级数学小组共有20名同学,他们在数学小组中都有一些朋友,请你说明:至少有两名同学,他们的朋友人数一样多.【考点】抽屉原理【难度】3星【题型】解答【解析】略.【答案】数学小组共有20名同学,因此每个同学最多有19个朋友;又由于他们都有朋友,所以每个同学至少有1个朋友.因此,这20名同学中,每个同学的朋友数只有19种可能:1,2,3,……,19.把这20名同学看作20个“苹果”,又把同学的朋友数目看作19个“抽屉”,根据抽屉原理,至少有2名同学,他们的朋友人数一样多【例 4】 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.【考点】抽屉原理 【难度】2星 【题型】解答【解析】 略.【答案】两位数除以11的余数有11种:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,按余数情况把所有两位数分成11种.12个不同的两位数放入11个抽屉,必定有至少2个数在同一个抽屉里,这2个数除以11的余数相同,两者的差一定能整除11.两个不同的两位数,差能被11整除,这个差也一定是两位数(如11,22……),并且个位与十位相同. 所以,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【巩固】 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.【考点】抽屉原理 【难度】3星 【题型】解答【解析】 略.【答案】我们用题目中的15个偶数制造8个抽屉,(2),(4,30),(6,28),…,(16,18),凡是抽屉中的有两个数,都具有一个共同的特点:这两个数的和是34.现从题目中的15个偶数中任取9个数,由抽屉原理(因为抽屉只有8个),必有两个数在同一个抽屉中.由制造的抽屉的特点,这两个数的和是34【例 5】 把125本书分给五⑵班的学生,如果其中至少有一个人分到至少4本书,那么,这个班最多有多少人?【考点】抽屉原理 【难度】2星 【题型】解答【解析】 本题需要求抽屉的数量,需要反用抽屉原理和最“坏”情况的结合,最坏的情况是只有1个人分到4本书,而其他同学都只分到3本书,则()12543401-÷=,因此这个班最多有:40141+=(人)(处理余数很关键,如果有42人则不能保证至少有一个人分到4本书).【答案】41【巩固】 某次选拔考试,共有1123名同学参加,小明说:“至少有10名同学来自同一个学校.”如果他的说法是正确的,那么最多有多少个学校参加了这次入学考试?【考点】抽屉原理 【难度】2星 【题型】解答【解析】 本题需要求抽屉的数量,反用抽屉原理和最“坏”情况的结合,最坏的情况是只有10个同学来自同一个学校,而其他学校都只有9名同学参加,则()11231091236-÷=,因此最多有:1231124+=个学校(处理余数很关键,如果有125个学校则不能保证至少有10名同学来自同一个学校)【答案】124【例 6】 班上有50名小朋友,老师至少拿几本书,随意分给小朋友,才能保证至少有一个小朋友能得到不少于两本书?【考点】抽屉原理 【难度】2星 【题型】解答【解析】 把50名小朋友当作50个“抽屉”,书作为物品.把书放在50个抽屉中,要想保证至少有一个抽屉中有两本书,根据抽屉原理,书的数目必须大于50,而大于50的最小整数是50151+=,所以至少要拿51本书.【答案】51本书【巩固】 三年级二班有43名同学,班上的“图书角”至少要准备多少本课外书,才能保证有的同学可以同时借两本书?【考点】抽屉原理 【难度】2星 【题型】解答【解析】 把43名同学看作43个抽屉,根据抽屉原理,要使至少有一个抽屉里有两个苹果,那么就要使苹果的个数大于抽屉的数量.因此,“图书角”至少要准备44本课外书.【答案】44本课外书二、构造抽屉【例 7】 在一只口袋中有红色、黄色、蓝色球若干个,小聪明和其他六个小朋友一起做游戏,每人可以从口袋中随意取出2个球,那么不管怎样挑选,总有两个小朋友取出的两个球的颜色完全一样.你能说明这是为什么吗?【考点】抽屉原理【难度】2星【题型】解答【解析】略.【答案】从三种颜色的球中挑选两个球,可能情况只有下面6种:红、红;黄、黄;蓝、蓝;红、黄;红、蓝;黄、蓝,我们把6种搭配方式当作6个“抽屉”,把7个小朋友当作7个“苹果”,根据抽屉原理,至少有两个“苹果”要放进一个“抽屉”中,也就是说,至少有两个人挑选的颜色完全一样【巩固】在一只口袋中有红色与黄色球各4只,现有4个小朋友,每人从口袋中任意取出2个小球,请你证明:必有两个小朋友,他们取出的两个球的颜色完全一样.【考点】抽屉原理【难度】2星【题型】解答【解析】略.【答案】小朋友从口袋中取出的两个球的颜色的组成只有以下3种可能:红红、黄黄、红黄,把这3种情况看作3个“抽屉”,把4位小朋友看作4只“苹果”,根据抽屉原理,必有两个小朋友取出的两个球的颜色完全一样【例8】幼儿园买来许多牛、马、羊、狗塑料玩具,每个小朋友任意选择两件,但不能是同样的,问:至少有多少个小朋友去拿,才能保证有两人所拿玩具相同?【考点】抽屉原理【难度】2星【题型】解答【解析】从四种玩具中挑选不同的两件,所有的搭配有以下6组:牛、马;牛、羊;牛、狗;马、羊;马、狗;羊、狗.把每一组搭配看作一个“抽屉”,共6个抽屉.根据抽屉原理,至少要有7个小朋友去拿,才能保证有两人所拿玩具相同.【答案】7个【巩固】体育用品的仓库里有许多足球、排球和篮球,有66个同学来仓库拿球,要求每个人至少拿一个,最多拿两个球,问至少有多少名同学所拿的球的种类是完全一样的?【考点】抽屉原理【难度】2星【题型】解答【解析】以拿球配组的方式为抽屉,每人拿一个或两个球,所以抽屉有:足、排、篮、足足、排排、篮篮、足排、足篮、排篮共9种情况,即有9个抽屉,则:66973+=,即至少有8名同÷=,718学所拿球的种类是一样的.【答案】8名三、最不利原则【例9】黑、白、黄三种颜色的筷子各有很多根,在黑暗处至少拿出几根筷子就能保证有一双是相同颜色的筷子?【考点】抽屉原理【难度】3星【题型】解答【解析】问题问的是要有一双相同颜色的筷子.把黑、白、黄三种颜色的筷子当作3个抽屉,根据抽屉原理,至少有4根筷子,才能使其中一个抽屉里至少有两根筷子.所以,至少拿4根筷子,才能保证有一双是相同颜色的筷子.最“倒霉”原则:它们每样各取一根,都凑不成双.教师可以拿其他东西做类似练习.【答案】至少拿4根筷子【巩固】一个口袋中装有500粒珠子,共有5种颜色,每种颜色各100粒。
第二十讲复杂抽屉原理在《简单抽屉原理》中,我们学习了运用抽屉原理处理一些简单问题,以及最不利原则的一些简单应用.抽屉原理:把m个苹果放入n个抽屉(m大于n),结果有两种可能:(1)如果m n÷”个苹果;÷没有余数,那么一定有抽屉至少放了“m n(2)如果m n÷的商再加1”个苹果.÷有余数,那么一定有抽屉至少放了“m n例题1(1)口袋里有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有两个颜色相同?(2)口袋里有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有四个颜色相同?「分析」第(1)题中,好好思考一下,如果要想取出的球颜色都不相同,那么最多可以取出多少个球呢?练习1箱子里有12种形状不同的积木,每种都足够多,一次至少要取几个,才能保证其中一定有三个形状相同?本讲,我们要学习抽屉原理在计数、数字、表格、图形等具体问题中较复杂的应用.要能根据已知条件合理地选取和设计“抽屉”与“苹果”,有时还要构造出能达到最佳效果的例子.例题2盒子里有四色球各100个,每次从中摸出2个球,请问:至少要摸几次,才能保证其中有三次摸出球的颜色情况是相同的?「分析」从盒子中取出2个球,颜色情况一共有多少种可能呢?练习2小高把一副围棋混装在一个盒子里,然后每次从盒子中摸出4枚棋子,请问:他至少要摸几次,才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)例题3将下图3行7列的方格纸的每格染成红色、黄色或绿色,要求每列的三个方格所染的颜色互不相同.请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的.「分析」题目要求我们说明有两列的染色方法一样,因此我们应该先考虑每列能够怎么染色.方格纸一共有5列,根据抽屉原理,只要每列染色的方法少于5种,就会有两列染色方式一样.那每列有哪些不同的染色方式呢?练习3将2行5列的方格纸每一格染成黑色或白色,请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的.有很多抽屉原理的题目是与数字结合的,运用数字相关的一些知识来构造抽屉,这也是我们本讲要学习的重要内容.例题41至30这30个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于31?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于3?「分析」第(1)要求取出的数中,才能保证一定有两个数和为31,那么我们应该首先考虑一下,要想使得任意两数之和都不等于31,我们最多可以取出多少数呢?练习41至20这20个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于21?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于5?除了利用与数字相关的知识来构造抽屉之外,还有一些与图形周长、面积相关的问题.这类问题往往需要根据图形特点进行分割,从而构造出抽屉.例题5(1)在一个边长为2的正方形里随意放入3个点,这3个点所能连出的三角形面积最大是多少?(2)在边长为4的正方形中随意放入9个点,这9个点中任何三点不共线,请说明:这9个点中一定有3个点构成的三角形面积不超过2.(本题中的点都可以放在正方形的边界上)「分析」(1)在边长为2的正方形中放入3个点,我们比较容易想到正方形的三个顶点,三个顶点构成的三角形面积为2.那能否说明放在任意位置三角形面积都不超过2呢?(2)由(1)的结论,正方形内3个点构成的三角形面积不超过正方形面积的一半.应该如何来构造抽屉呢?例题6试说明:任意六个人中,一定可以找到三个互相认识的人,或者三个互不认识的人.「分析」我们不妨画个图来分析一下六个人之间的关系,用实线表示认识,用虚线表示不认识.思考一下,根据抽屉原理,你会发现其中的一个人“甲”与其他5个人的关系可能会是什么情况呢?课堂内外狄利克雷狄利克雷(Dirichilet,Peter Gustay Lejeune)德国数学家,1805年2月13日生于德国迪伦,1859年5月5日卒于格丁根.狄利克雷生活的时代,德国的数学正经历着以高斯为前导的、由落后逐渐转为兴旺发达的时期.狄利克雷以其出色的数学教学才能,以及在数论、分析和数学物理等领域的杰出成果,称为高斯之后与C.G.J.雅强比(Jacobi)齐名的德国数学界的一位核心人物.狄利克雷出身于行政官员家庭,他父亲是一名邮政局长.狄利克雷少年时即表现出对数学的浓厚兴趣,据说他在12岁前就自己攒零钱购买数学图书.1987年入波恩的一所中学,除数学外,他对近代史有特殊爱好,人们称道他是个能专心致志又品行优良的学生.两年后,他遵照父母的意愿转学到科隆的一所教会学校,在那里曾师从物理学家欧姆,学到了必要的物理学基础知识.16岁通过中学毕业考试后,父母希望他攻读法律,但狄利克雷已选定数学为其终身职业.当时的德国数学界,除高斯一人名噪欧洲外,普遍水平较低;又因高斯不喜好教学,于是狄利克雷决定到数学中心巴黎上大学,那里有一批灿如明星的数学家.1822年5月,狄利克雷到达巴黎,选定在法兰西学院和巴黎理学院攻读.1825年,狄利克雷向法国科学院提交他的第一篇数学论文;1826年,狄利克雷在为振兴德国自然科学研究而奔走的A.洪堡的影响下,返回德国,在布雷斯劳大学获讲师资格,后升任编外教授.1828年,狄利克雷又经洪堡的帮助来到学术氛围较浓厚的柏林,任教于柏林军事学院.同年,他又被聘为柏林大学编外教授,开始了他在柏林长达27年的教学与研究生涯.由于他讲课清晰,思想深邃,为人谦逊,淳淳善诱,培养了一批优秀数学家,对德国成为19世纪后期国际上又一个数学中心产生了巨大影响.1831年,狄利克雷称为柏林科学院院士.1855年高斯去世,狄利克雷被选定作为高斯的继任到格丁根大学任教.1858年夏,他去瑞士蒙特勒开会,做纪念高斯的演讲,突发心脏病.他安全返回了格丁根,但在病中遭夫人中风身亡的打击,病情加重,于1859年春与世长辞.作业1. 箱子里有5种颜色相同的积木,每种都足够多,那么一次至少要取多少个,才能保证一定有5个颜色相同?2. 小高把一副围棋棋子混装在一个盒子里,然后每次从盒子里左右手各摸出1枚棋子,那么他至少要摸多少次,才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)3. 从1至50中,至少取出多少个数,才能保证一定有两个数的和是奇数?4. 能否在4行4列的方格表的每个空格中分别填上1、2、3这三个数之一,而使大正方形的每行、每列及对角线上的各个数之和互不相同?5.任意写一个由数字1,2,3组成的十一位数,从这个十一位数中任意截取相邻两位,可得一个两位数,请证明:在从各个不同位置上截得的所有两位数中,至少有两个相等.第二十讲复杂抽屉原理1.例题1答案:5;13详解:(1)利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的球中,每种颜色都有且仅有1个,再任意取一个就可以满足要求.所以至少要取415+=个才能保证一定有两个颜色相同.(2)利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的球中,每种颜色都有且仅有3个,再任取一个就可以满足要求.所以至少要取43113⨯+=个才能保证一定有四个颜色相同.2.例题2答案:21详解:摸出两个球,颜色共有10种可能(枚举可得),即10个抽屉.利用最不利原则,最倒霉的情况是,摸出的所有球中,每一种颜色情况都出现了2次,再任意取一次就可以满足要求.所以至少要取102121⨯+=次才能保证一定有三次摸出球的颜色情况是相同的.3.例题3答案:证明略详解:每一列三个方格染色情况共有333216A=⨯⨯=种可能.一共有7列,7611÷=,所以一定至少有两列染色方式是一样的.4.例题4答案:16个;16个详解:(1)把1~30这30个数分为如下15组——(1,30)、(2,29)、(3,28)、……、(15,16),每一组的两个数之和都是31,而且不是同组的两个数之和一定不等于31.利用最不利原则,最倒霉的情况是,所取的所有数恰好是每组中各一个,那么再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出15116+=个数,才能保证一定有两个数的和等于31.(2)把1~30这30个数进行如下分组:(1,4,7,10,13,16,19,22,25,28)(2,5,8,11,14,17,20,23,26,29)(3,6,9,12,15,18,21,24,27,30)共3组,每组有10个数,连续两个数的差都是3,不连续的3个数的差都不为3,而且不同组的两个数之差一定不是3.利用最不利原则,每组都先隔一个取,即各取5个,那么再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出53116⨯+=个才能保证一定有两个数的差为3.5. 例题5答案:(1)2;(2)证明略详解:面积最大为正方形的一半,即2222⨯÷=.此时,其中两个点恰好为某一条边的两个端点,第三个点在该边的对边上.把边长为4的正方形分成4个22⨯的小正方形.9个点放进去,9421÷=,那么一定至少有3个点是在同一个小正方形中的.那么这3个点所构成的三角形面积一定不超过2(即第1问).6. 例题6答案:不能详解:用实线相连表示认识,虚线相连表示不认识,如图,A 和其他5个人,要么认识,要么不认识,所以一定有三条线是相同的,假设有3条是实线:接下来连接B 、C 、D 三个人,每两个人只有两种连接方法,要么实线、要么虚线.如果有实线,则这两个人与A 三人互相认识;如果全是虚线相连,则B 、C 、D 三人互相不认识.即证.7. 练习1答案:25简答:利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的积木中,每种形状都有且仅有2个,再任取一个就可以满足要求.所以至少要取122125⨯+=个才能保证一定有四个颜色相同.8. 练习2答案:11简答:摸出4枚棋子,颜色共有5种可能(枚举可得),即5个抽屉.利用最不利原则,最倒霉的情况是,摸出的所有棋子中,每一种颜色情况都出现了2次,再任意取一次就可以满足要求.所以至少要取52111⨯+=次才能保证一定有三次摸出棋子的颜色情况是相同的.9. 练习3答案:证明略简答:每一列两个方格染色情况共有224⨯=种可能.共5列,5411÷=.10.练习4答案:11个;11个简答:(1)把1~20这20个数分为如下10组——(1,20)、(2,19)、(3,18)、……、(10,11),每一组的两个数之和都是21,而且不是同组的两个数之和一定不等于21.利用最不利原则,最倒霉的情况是,所取的所有数恰好是每组中各一个,那么+=个数,才能保证一定有两再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出10111个数的和等于21.(2)把1~20这20个数进行如下分组:(1,6,1,16)(2,7,12,17)(3,8,13,18)(4,9,14,19)(5,10,15,20)共5组,每组有4个数,连续两个数的差都是5,不连续的2个数的差都不为5,而且不同组的两个数之差一定不是5.利用最不利原则,每组都先隔一个取,即各取2个,那么再任意取一个即可满足要⨯+=个才能保证一定有两个数的差为3.求,所以至少要取出2511111.作业1答案:21简答:应用最不利原则,要保证一定有5个颜色相同,则首先每种颜色都取4个,⨯+=个.再任取1个即可.所以至少要取5412112.作业2答案:9简答:从盒子里左右手各摸出1枚围棋棋子,共有黑黑、黑白、白黑、白白四种可能.要保证有三次摸出棋子颜色情况相同,应用最不利原则,当每种情况都出现了两次时,再随意摸出一次,就一定有三次的颜色情况是相同的,即至少要摸出⨯+=次.241913.作业3答案:26简答:要保证一定有两个数的和是奇数,即要保证一定有两个数奇偶性不同,1至50中,共有25个奇数、25个偶数,所以至少要取出25126+=个数,才能保证一定有两个数奇偶性不同.14.作业4答案:不能简答:44⨯的方格表,行和、列和、对角线和共有10个.当把1、2、3填进去时,4个数的和最小为144⨯=,最大为3412⨯=,共有9种可能,所以行和、列和、对角线和这10个数不可能互不相同.15.作业5答案:证明略简答:由数字1、2、3组成的十一位数,任意截取相邻两位,所得的两位数所包含的十位、个位两个数字只可能是1、2、3,所以这样的两位数一共有339⨯=种可能.而从十一位数字中截取的两位数一共会有10个,10911÷=,所以至少有两个所截两位数是相等的.。