奥数精讲——抽屉原理
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抽屉原理是在集合中对元素分配的原则和方法之一,它在数学中有着重要的应用。
下面将从什么是抽屉原理、抽屉原理的应用以及抽屉原理的实例等方面进行介绍。
一、什么是抽屉原理抽屉原理(也称为鸽巢原理)是指当把若干个物品放入若干个抽屉中时,无论如何放,总有一个抽屉中要放至少两个物品。
这是因为如果有n+1个物品放入n个抽屉中,那么至少有一个抽屉里面放了两个物品。
抽屉原理的数学概念是一种常用的思考方法,它的核心是基于“物品数大于抽屉数”。
二、抽屉原理的应用抽屉原理在数学中有广泛的应用,特别是在组合数学、概率论和数论等领域。
它常常用来解决组合问题、分配问题以及概率问题等。
1.解决组合问题:例如,若有n+1个元素放入n个抽屉中,那么必然存在至少一个抽屉中有至少两个元素,这对于解决组合问题非常有用。
2.解决分配问题:例如,如果有n+1个待分配的任务和n个人来分配任务,那么必然存在至少一个人分配到了两个任务。
这对于资源的合理分配具有指导意义。
3.解决概率问题:例如,当从一个有限的集合中随机选择元素时,当元素的数目大于选择次数时,抽屉原理可以帮助我们理解为什么在多次实验中,一些结果出现的概率较高。
三、抽屉原理的实例以下是一些经典的抽屉原理的实例,以帮助大家更好地理解抽屉原理的应用。
1.生日原理:假设一个教室里有365个学生,那么他们中间有至少两个人的生日相同的概率是多少?根据抽屉原理,我们可以知道只要有366个学生,那么必然存在至少两个人的生日是相同的。
2.快乐数:快乐数是指一个正整数,将该数的每个数位上的数字的平方相加,再对得到的结果重复进行相同的操作,最终结果为1、根据抽屉原理,如果不是快乐数,那么一定存在循环的结果。
3.鸽巢原理:在一群鸽子和若干个鸽巢之间进行配对,如果鸽子的个数大于鸽巢的个数,那么至少有一个鸽巢中有两只以上的鸽子。
这个例子非常形象地展示了抽屉原理。
总之,抽屉原理作为一种思考方法和解决问题的原则,可以在数学问题中发挥重要的作用。
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.重难点抽屉原理是一种特殊的思维方法,不但可以根据它来做出许多有趣的推理和判断,同时能够帮助同学证明很多看似复杂的问题。
本讲的主要教学目标是: (1) 理解抽屉原理的基本概念、基本用法; (2) 掌握用抽屉原理解题的基本过程; (3) 能够构造抽屉进行解题;(4)利用最不利原则进行解题;(5)利用抽屉原理与最不利原则解释并证明一些结论及生活中的一些问题。
例题精讲(一)、直接利用公式进行解题(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】年级一班学雷锋小组有13人.教数学的张老师说:“你们这个小组至少有2个人在同一月过生日.”你知道张老师为什么这样说吗?【考点】抽屉原理【难度】1星【题型】解答【解析】略.【总结】题目中并没有说明什么是“抽屉”,什么是“物品”,解题的关键是制造“抽屉”,确定假设的“物品”,根据“抽屉少,物品多”转化为抽屉原理来解.【答案】从题目可以看出,这道题显然与月份有关.我们知道,一年有12个月,把这12个月看成12个抽屉,这道题就相当于把13个苹果放入12个抽屉中.根据抽屉原理,至少有一个抽屉放了两个苹果.因此至少有两个同学在同一个月过生日.【例 2】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。
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。
抽屉原理知识要点1.抽屉原理的一般表述(1)假设有3个苹果放入2个抽屉中,必然有一个抽屉中至少有2个苹果。
它的一般表述为:第一抽屉原理:(mn+1)个物体放入n个抽屉,其中必有一个抽屉中至少有(m+1)个物体。
(2)若把3个苹果放入4个抽屉中,则必然有一个抽屉空着。
它的一般表述为:第二抽屉原理:(mn-1)个物体放入n个抽屉,其中必有一个抽屉中至多有(m-1)个物体。
2.构造抽屉的方法常见的构造抽屉的方法有:数的分组、染色分类、图形的分割、剩余类等等。
例1自制的一副玩具牌共计52张(含四种牌:红桃、红方、黑桃、黑梅,每种牌都有1点,2点, (13)点牌各一张),洗好后背面朝上放。
一次至少抽取张牌,才能保证其中必定有2张牌的点数和颜色都相同。
如果要求一次抽出的牌中必定有3张牌的点数是相邻的(不计颜色),那么至少要取张牌。
点拨对于第一问,最不利的情况是两种颜色都取了1~13点各一张,此时再抽一张,这张牌必与已抽取的某张牌的颜色与点数都相同。
点拨对于第二问,最不利的情况是:先抽取了1,2,4,5,7,8,10,11,13各4张,此时再取一张,这张牌的点数是3,6,9,12中的一张,在已抽取的牌中必有3张的点数相邻。
解 (1)13×2+1=27(张) (2)9×4+1=37(张)例2 证明:37人中,(1)至少有4人属相相同;(2)要保证有5人属相相同,但不保证有6人属相相同,那么人的总数应在什么范围内?点拨可以把12个属相看做12个抽屉,根据第一抽屉原理即可解决。
解 (1)因为37÷12=3……1,所以,根据第一抽屉原理,至少有3+1=4(人)属相相同。
(2)要保证有5人的属相相同的最少人数为4×12+1=49(人)不保证有6人属相相同的最多人数为5×12=60(人)所以,总人数应在49人到60人的范围内。
例3 有一副扑克牌共54张,问:至少摸出多少张才能保证:(1)其中有4张花色相同?(2)四种花色都有?点拨首先我们要弄清楚一副扑克牌有2张王牌,四种花色,每种有13张。
小学奥数抽屉原理小学奥数是小学生学习数学的一项重要内容,其中抽屉原理是一个非常有趣且实用的数学概念。
抽屉原理是指如果有n+1个物品放入n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中至少有两个物品。
这个简单的原理在解决一些实际问题时非常有用,下面我们就来详细了解一下小学奥数中的抽屉原理。
首先,我们来看一个简单的例子。
假设有5个苹果和4个篮子,我们要把这些苹果放进篮子里,那么根据抽屉原理,至少有一个篮子里会有至少两个苹果。
这是因为5个苹果分别放入4个篮子,必然会有至少一个篮子里有两个或以上的苹果。
抽屉原理在解决实际问题时非常有用。
比如,在一个班级里,学生们的生日是随机分布的,如果班级有31个学生,那么根据抽屉原理,至少有两个学生会有相同的生日。
这是因为一年有365天,而学生的数量只有31个,必然会有至少两个学生生日在同一天。
除了生日问题,抽屉原理还可以应用在许多其它实际问题中。
比如在一副扑克牌中,如果抽出了5张牌,那么根据抽屉原理,至少会有一种花色的牌有两张或以上。
这是因为一副扑克牌只有4种花色,而抽出的牌有5张,必然会有至少一种花色的牌有两张或以上。
在小学奥数中,抽屉原理可以帮助学生更好地理解和解决一些问题。
通过抽屉原理,学生们可以培养逻辑思维能力,提高解决问题的能力。
同时,抽屉原理也可以帮助学生更好地理解数学知识,为他们打下坚实的数学基础。
总之,抽屉原理是小学奥数中非常重要的一个概念,它不仅能够帮助学生更好地理解数学知识,还能够在解决实际问题时发挥重要作用。
通过学习抽屉原理,学生们可以培养逻辑思维能力,提高解决问题的能力,为将来的学习打下坚实的基础。
希望学生们能够认真学习抽屉原理,将其运用到实际生活中,发挥出更大的作用。
2024最新小学奥数抽屉原理小学生奥数中的抽屉原理是指一种将物品分配到有限的空间中的方法。
这个原理是由数学家所提出的,因为它的应用广泛,并且在解决问题中非常有用。
抽屉原理简单来说就是:如果你有独立的n个抽屉,并且有n+1个物品要放入这些抽屉中,那么必然存在一个抽屉里至少放了两个物品。
这个原理的证明也很简单。
假设每个抽屉里最多只能放一个物品,那么最多只能放n个物品,因为有n个抽屉。
但是题目中说有n+1个物品要放入这些抽屉,所以最少会有一个抽屉里放了两个物品。
抽屉原理的应用非常广泛,包括组合数学、概率论等领域。
在小学奥数中,它通常用于解决物品分配、排列组合等问题。
以下是一些抽屉原理在小学奥数中的具体应用举例:1.分配问题:假设有10个苹果要分给5个人吃,那么必然有至少一个人吃到的苹果数量大于等于2个。
这是因为10个苹果无法平均分给5个人,所以必然有人会多吃一些。
2.字母出现次数问题:假设一个字符串中有11个字母,那么至少有两个字母出现的次数相同。
这是因为只有26个字母,无论如何排列,最多只能给每个字母分配到一个位置,所以肯定有至少两个字母分配到了同一个位置。
3.图形排列问题:假设有10个正方形图案要排列在5个位置上,那么必然有至少一个位置上排列了两个图案。
这是因为10个图案无法完全填满5个位置,所以必然会有至少一个位置上放置了两个图案。
总结起来,抽屉原理告诉我们,在一些有限的情况下,物品的分配不可能完全均匀,必然会有一些位置或者人会多分配到一些物品。
这个原理在解决问题时可以帮助我们快速找到可能的解答,避免不必要的计算和尝试。
所以,在小学奥数中,掌握抽屉原理可以帮助学生更好地理解和解决各种问题,提高问题解决能力和思维逻辑能力。
希望以上内容对您有所帮助。
小学奥数-抽屉原理(一)抽屉原理1将多于n件物品任意放到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品不少于2件。
抽屉原理2将多于m×n件物品任意放到到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品不少于(m+1)件。
例1五年级有47名学生参加一次数学竞赛,成绩都是整数,满分是100分。
已知3名学生的成绩在60分以下,其余学生的成绩均在75~95分之间。
问:至少有几名学生的成绩相同?【分析与解答】关键是构造合适的抽屉。
既然是问“至少有几名学生的成绩相同”,说明应以成绩为抽屉,学生为物品。
除3名成绩在60分以下的学生外,其余成绩均在75~95分之间,75~95共有21个不同分数,将这21个分数作为21个抽屉,把47-3=44(个)学生作为物品。
44÷21= 2……2,根据抽屉原理2,至少有1个抽屉至少有3件物品,即这47名学生中至少有3名学生的成绩是相同的。
例2夏令营组织2000名营员活动,其中有爬山、参观博物馆和到海滩游玩三个项目。
规定每人必须参加一项或两项活动。
那么至少有几名营员参加的活动项目完全相同?【分析与解答】本题的抽屉不是那么明显,因为问的是“至少有几名营员参加的活动项目完全相同”,所以应该把活动项目当成抽屉,营员当成物品。
营员数已经有了,现在的问题是应当搞清有多少个抽屉。
因为“每人必须参加一项或两项活动”,共有3项活动,所以只参加一项活动的有3种情况,参加两项活动的有爬山与参观、爬山与海滩游玩、参观与海滩游玩3种情况,所以共有3+3=6(个)抽屉。
2000÷6=333……2,根据抽屉原理2,至少有一个抽屉中有333+1=334(件)物品,即至少有334名营员参加的活动项目是相同的。
例3把125本书分给五(2)班学生,如果其中至少有1人分到至少4本书,那么,这个班最多有多少人?【分析与解答】这道题一下子不容易理解,我们将它变变形式。
因为是把书分给学生,所以学生是抽屉,书是物品。
小学奥数抽屉原理题型及答案解析一、抽屉原理解释抽屉原理,也被称为鸽巢原理,是组合数学中的一个重要原理。
这个原理的基本含义是:如果n+1个物体被放到n个抽屉里,那么至少有一个抽屉中会放有2个或更多的物体。
这个原理可以用来解决很多看似复杂的问题。
原理解释:假设有3个抽屉和4个苹果,我们要把这4个苹果放进3个抽屉里。
无论我们怎么放,总会有至少一个抽屉里放了2个或更多的苹果。
这是因为每个抽屉最多只能放1个苹果的话,3个抽屉只能放3个苹果,但我们有4个苹果,所以至少有一个抽屉里会有2个苹果。
同样的,如果有n个抽屉和n+1个物体,无论我们怎么分配这些物体到抽屉里,至少会有一个抽屉里会有2个或更多的物体。
二、抽屉原理应用举例属相问题:中国有12个属相,如果问任意37个人中,至少有几个人属相相同?我们可以把12个属相看作12个抽屉,37个人看作37个物体。
根据抽屉原理,至少有一个抽屉里有4个或更多的物体,也就是说,至少有4个人的属相是相同的。
自然数问题:在任意的100个自然数中,是否可以找到一些数(可以是一个数),它们的和能被100整除?这个问题也可以通过抽屉原理来解决。
如果我们把这100个自然数对100取余,那么余数只能是0到99之间的数,也就是有100个“抽屉”。
根据抽屉原理,至少有一个“抽屉”里有多于一个的数,这两个数的差就是100的倍数,因此它们的和也能被100整除。
三、抽屉原理解题思路和方法首先,需要理解抽屉原理的基本含义,即如果把n+1个物体放在n个抽屉里,那么至少有一个抽屉中至少放有2个物体。
这是解题的基础。
其次,在解题过程中,需要找出隐藏的抽屉数和物体数,并将问题转化为抽屉问题。
这通常需要对问题进行仔细分析,找出其中的规律和特点。
接下来,可以利用平均分的方法来确定每个抽屉中的物体数。
如果物体数不能被抽屉数整除,那么至少有一个抽屉中的物体数会多于平均值。
这有助于确定至少有多少个物体是相同或满足某种条件的。
抽屉原理是指当物件数量大于抽屉数量时,必然会有至少一个抽屉中
放置两个或以上的物件。
这个原理其实非常简单,但是却有着广泛的应用。
首先,我们来详细解释一下抽屉原理。
假设有n个物件和m个抽屉,
如果n>m,那么至少有一个抽屉中必然放有两个及以上的物件。
要理解抽屉原理,我们可以通过一个简单的例子来说明。
假设有10
个苹果要放在5个抽屉里面,如果每个抽屉只能放一个苹果,那么无论怎
样放置,必然会有至少一个抽屉中放有两个或以上的苹果。
这是因为苹果
的数量比抽屉的数量多出来了5个,所以必然会有苹果无法放置在抽屉里面。
抽屉原理在数学中有广泛的应用。
以下是一些常见的例子:
1.许多人都熟悉的鸽巢原理就是抽屉原理的另一个表述。
鸽巢原理说
的是,如果有n只鸽子要放到m个鸽巢里面,当n>m时,必然会出现至少
一个鸽巢中有两只或以上的鸽子。
2.抽屉原理还可以应用于生日问题。
生日问题是指,当一个房间里有
多少人时,至少有两个人的生日相同的概率超过50%。
假设有365个可能
的生日,当房间里的人数超过365时,就会有至少两个人的生日相同。
这
是因为生日的数量比房间里的人数多。
3.抽屉原理还可以应用于图论中的染色问题。
图论是研究点和边的集
合的学科。
当一个图的点的数量大于颜色的数量时,必然会有至少两个相
邻的点有相同的颜色。
综上所述,抽屉原理是一个非常有用的数学原理,可以应用于各个领域。
无论是在生活中还是在学习中,理解抽屉原理可以帮助我们更好地解
决问题。
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)。
答:至少要取出9顶帽子。