小学数学典型应用题抽屉原理和浓度问题

小学数学典型应用题抽屉原理和浓度问题抽屉问题
含义：
在数学问题中有一类与“存在性”有关的问题，如367个人中至少有两个人是同一天过生日，这类问题在生活中非常常见，它所依据的理论，我们称之为“抽屉原理”。

抽屉原理又名狄利克雷原则，是符合某种条件的对象存在性问题有力工具。

数量关系：
基本的抽屉原则是：如果把n+1个物体（也叫元素）放到n个抽屉中，那么至少有一个抽屉中放着2个或更多的物体（元素）。

抽屉原则可以推广为：如果有m个抽屉，元素的个数是抽屉个数的k倍多一些，那么至少有一个抽屉要放（k+1）个或更多的元素。

解题思路和方法：
目前，处理抽屉原理问题最基本和常用的方法是运用“最不利原则”，构造“最不利”“点最背”的情形。

例题1：不透明的箱子中有红、黄、蓝、绿四种颜色的球各20个，一次至少摸出多少个球才能保证摸出两个相同颜色的球？
解：
解决这个问题要考虑最不利的情况，因为有4种颜色，想要摸出两个相同颜色的球。

那么最不利的情况就是，每种颜色的各摸出一个，这时再摸一个球，一定与前几个球有颜色相同的。

因此至少要摸4+1=5（个）球。

例题2：袋子中有2个红球，3个黄球，4个蓝球，5个绿球，一次至少摸出多少个球就能保证摸到两种颜色的球？
解：
解决这个问题要考虑最不利情况，想要摸出两种颜色的球，最不利的情况应该是将一种颜色的球都拿出来时，不论接下来摸的球是什么颜色都与之前颜色不同。

因为4种球的个数各不相同，所以最不利的情况应该是先将个数最多的球都拿出来，接下来摸的球都一定与之前颜色不同。

因此至少摸出5+1=6（个）球。

例题3：一次数学竞赛共5道选择题，评分标准为：基础分5分，答对一题得3分，答错扣1分，不答不得分。

要保证至少有4人得分相同，最少需要多少人参加竞赛？
解：
1、本题考察的是抽屉原理的相关知识，解决本题的关键是要知道得分一共有多少种不同的情况，进而从最坏的情况开始考虑解决问题。

2、一共有5题，且有5分的基础分，那么每道题就有1分的基础分。

也就相当于答对一题得4分，答错不得分，不答得1分。

这次数学竞赛的得分情况有以下几种：
5题全对的只有1种情况：得20分；
对4题的有2种情况：1题答错得16分，1题没答得17分；
对3题的有3种情况：2题全错得12分，只错1题得13分，2题不做得14分；
对2题的有4种情况：3题全错得8分，只错2题得9分，只错1题得10分；3题全不答得11分；
对1题的有5种情况：4题全错得4分，只错3题得5分，只错2题得6分，只错1题得7分，4题全不答得8分；
答对0题有6种情况：5题全错得0分；错4题得1分，错3题得2分，错2题得3分，错1题得4分，5题全不答得5分。

我们发现从0分到20分，只有19分、18分、15分这三个分数没有，其它都有，所以一共有20+1-3=18（种）不同的得分。

要保证有四人得分相同，最少需要18×3+1=55（人）参加竞赛。

浓度问题
含义：
在生产和生活中，我们经常会遇到溶液浓度问题。

这类问题研究的主要是溶剂（水或其它液体）、溶质、溶液、浓度这几个量的关系。

例如，水是一种溶剂，被溶解的东西叫溶质，溶解后的混合物叫溶液。

溶质的量在溶液的量中所占的百分数叫浓度，也叫百分比浓度。

数量关系：
溶液＝溶剂+溶质浓度＝溶质÷溶液×100%
解题思路和方法：
找出不变量，简单题目直接利用公式，复杂题目变通后再利用公式。

例题1：要将浓度为25％的酒精溶液1020克，配制成浓度为17％的酒精溶液，需加水多少克？
解：
1、根据题意可知，配制前后酒精溶液的质量和浓度发生了改变，但纯酒精的质量并没有发生改变。

2、纯酒精的质量：1020×25%=255（克），占配制后酒精溶液质量的17%，所以配制后酒精溶液的质量：255÷17%=1500（克），加入的水的质量：1500-1020=480（克）。

例题2：有浓度为30%的盐水溶液若干，添加了一定数量的水后稀释成浓度为24%的盐水溶液。

如果再加入同样多的水，那么盐水溶液的浓度变为多少？
解：
1、分析题意，假设浓度为30%的盐水溶液有100克，则100克溶液中有100×30%=30（克）的盐，加入水后，盐占盐水的24%，此时盐水的质量为：30÷24%=125（克），加入的水的质量为125-100=25（克）。

2、再加入相同多的水后，盐水溶液的浓度为：30÷（125+25）=20%。

例题3：两个杯中分别装有浓度为45%与15%的盐水，倒在一起后混合盐水的浓度为35%，若再加入300克浓度为20%的盐水，则变成浓度为30%的盐水，则原来浓度为45%的盐水有多少克？
解：
1、本题考察的是浓度和配比问题的相关知识，解决本题的关键是先求出原溶液与混合后的溶液浓度差的比，从而求出所需溶液质量的比，并解决问题。

2、根据题意可知，浓度为35%的盐水和浓度为20%的盐水混合成浓度为30%的盐水，因为浓度为35%的盐水比混合后的浓度多35%-30%=5%，浓度为20%的盐水比混合后的浓度少30%-20%=10%，5%：10%=1：2，即混合时，2份浓度为35%的盐水才能补1份浓度为20%的盐水，故浓度为35%的盐水与浓度为20%的盐水所需质量比为2：1，所以浓度为35%的盐水一共有300÷1×2=600（克）。

3、同理，浓度为45%和15%的盐水溶液与混合后浓度为35%的盐水溶液差的比为（45%-35%）：（35%-15%）=1：2，那么浓度为45%和15%的盐水溶液所需要的质量比为2：1，即2份浓度为45%的盐水才能补上1份浓度为15%的盐水，故原来浓度为45%的盐水有600÷（1+2）×2=400（克）。