四年级奥数-抽屉原理与最不利原理(二)
四年级奥数抽屉原理
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。
《抽屉原理》 2
抽屉原理简介
义务教育课程标准实验教科书(人教版)数学六年级下册
把4枝笔放进3个文具盒中,可以怎么 放?有几种情况?
把4枝笔放进3个盒子里
不管怎么放,总有一个盒子至少放2枝笔。
把4枝笔放进3个盒子里 不管怎么放,总有一个盒子至少放2枝笔。
4÷3=1(枝)‥‥‥1(枝) 1+1=2(枝)
四种花色
抽牌
导 指
谢
谢
把5枝笔放进4个文具盒中,不管怎么 放,总有一个文具盒里至少放进2枝 笔,为什么呢?
假设每个文具盒先放1枝笔,最多可放 4枝,剩下的1枝还要放进其中一个文具 盒,所以至少有2枝铅笔放进同一个文 具盒。
把6枝笔放进5个文具盒里 不管怎么放,总有一个盒子至少放2枝笔。
把7枝笔放进6个文具盒子里 不管怎么放,总有一个盒子至少放2枝笔。 把10枝笔放进9个文具盒里 不管怎么放,总有一个盒子至少放2枝笔。 把100枝笔放进99个文具盒里 不管怎么放,总有一个盒子至少放2枝笔。
不管怎么放,总有一个笔筒里至少放进2枝笔。
7只鸽子飞回5个鸽舍,至少有2只 鸽子要飞进同一个鸽舍里,为什么?
假如一个鸽舍里飞进一只鸽子,5个鸽舍最多飞 进5只鸽子,还剩下2只鸽子。所以,无论怎么飞, 至少有2只鸽子要飞进同一个笼子里。
把5本书进2个抽屉中,不管怎么放,总 有一个抽屉至少放进3本书。这是为什么?
至少有(3)个鸽子要飞进
同一个鸽舍里。 8÷3=2‥‥‥2 2+1=3
601÷12=3‥‥‥5 3+1=4
张叔叔参加飞镖比赛,
投了5镖,成绩是41环。张叔
叔至少有一镖不低于(9)环。 41÷5=8‥‥‥1 8+1=9
一副扑克牌(除去大小王)52张中有四种花色, 从中随意抽5张牌,无论怎么抽,为什么总有两 张牌是同一花色的?
抽屉原理与最不利原则(4年级培优)学生版
原理1 把多于n 个的物体放到n 个抽屉中,则至少有一个抽屉中有2个或2个以上的物体。
原理2 把多于mn (m 乘以n )个的物体放到n 个抽屉中,则至少有一个抽屉中有1+m 个或多于1+m 个的物体。
✧ 构造“抽屉”、找出“物体”及物体的放法是应用抽屉原理解决问题的关键。
常见的构造抽屉的方法有:数的分组法;剩余类法;图形分割法;染色法。
✧ 当问题中出现“保证”二字,就要求我们必须利用“最不利”原则情况分析问题。
最不利原则就是从“极端倒霉”的情况考虑问题,将所有不利的情况都考虑进来。
我们可以用如下方法,解决简单抽屉原理的问题:将n 个物品放到m 个抽屉中,如果a m n =÷,那么一定有一个抽屉中至少有a 个物品;如果b a m n =÷(0>b ),那么一定有一个抽屉中至少有1+a 个物品。
四年(1)班一共有42名学生,那么一定有至少几名学生的属相相同?盒子中装有红、白、黑三种颜色的小球各20个,这些小球摸起来手感都一样。
14个小朋友闭着眼睛玩摸球游戏,每个小朋友一次只能摸出一个小球。
那么一次至少有几个小朋友摸出的小球颜色相同?有3个不同的自然数,至少有两个数的和是偶数,为什么?4个连续自然数分别被3除后,必有两个余数相同,为什么?布袋中有60块大小、形状都相同的木块,每15块涂上相同的颜色,一次至少取出多少块才能保证其中至少有3块颜色相同?一副扑克牌一共有54张,至少从中取出多少张才能保证:(1)至少有4张牌的花色相同;(2)4种花色的牌都有;(3)至少有4张牌是黑桃。
2012名冬令营营员去游览长城、颐和园、天坛,规定每人最少去一处,最多去两处游览,至少有几个人游览的地方完全相同?某班组织全班45人进行体育比赛,项目有A、B、C三种,规定每人至少参加一项,最多参加三项,至少有几人参加的项目是相同的?从1、2、3、…,2011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不等于4?从1至2011这2011个自然数中最多能取出多少个数,使得其中任意的两个数都不连续且差不等于4?某班有16名学生,每个月教师把学生分成两个小组。
小学四年级奥数抽屉原理(二)例题、练习及答案
抽屉原理(二)这一讲我们讲抽屉原理的另一种状况。
先看一个例子:假如将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。
道理很简洁。
假如每只鸽笼里只放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。
这个例子所表达的数学思想,就是下面的抽屉原理2。
抽屉原理2:将多于m×n件的物品随意放到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件物品的假设相冲突。
这说明一开场的假定不能成立。
所以致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,最不利的状况就是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名小挚友,现有各种玩具122件,把这些玩具全局部给小挚友,是否会有小挚友得到4件或4件以上的玩具?分析与解:将40名小挚友看成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,马上知道:至少有一个抽屉中放有4件或4件以上的玩具。
也就是说,至少会有一个小挚友得到4件或4件以上的玩具。
例2一个布袋中有40块一样的木块,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块号码一样的木块?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,依据抽屉原理2,至少要有4×2+1=9(件)物品。
四年级奥数之简单抽屉原理与最不利原则(二)
简单抽屉原理与最不利原则(二)
本讲主线
1.最不利原则
2.最不利原则与抽屉
1. 最不利原则:
这是一种从反面考虑的思想,要保证能够在最坏的情况下都能保证事情肯定发生的思考方式
实例:盒子里,有
双完整的筷子
相同的点数?
相的点数
只兔子在埋头偷吃胡萝卜.
“砰”的一枪打死了一只兔子. 请问:菜园里还剩多少只兔子?
3.抽屉原理:
抽屉原理:
⑴10个苹果放到
个苹果
⑵本质:平均数思想,肯定有人要不低于平均数
⑶用途:证明题
知识大总结平均数思想,肯定有人要不低于平均数;。
小学奥数--抽屉原理
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。
四年级下册数学讲义奥数导引 第4讲:抽屉原理一
一、 抽屉原理I :把一些苹果随意放入若干个抽屉,如果苹果个数多于抽屉个数,那么一定能找到一个抽屉,里面至少有2个苹果.二、 抽屉原理II :把m 个苹果放入n 个抽屉(m 大于n ),结果有两种可能:如果m n ÷没有余数,那么就一定有抽屉至少放了“m n ÷”个苹果.如果m n ÷有余数,那么就一定有抽屉至少放了“m n ÷的商再加1”个苹果.三、 抽屉原理的基本思想就是最不利原则.所谓最不利原则,概括的讲,就是通过满足“最坏”的情况,来保证满足所有的情况.四、 某些时候,“抽屉”不太明显,需要构造抽屉来解决问题.知识精讲第四讲抽屉原理一例题解析【例1】 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?【例2】 把31个桃子分给若干只猴子,每只猴子分得的桃子不超过3个,那么至少有几只猴子得到的桃子一样多?【例3】 有37个数,每个数为0或1.要求:当把这些数以任意的方式排列在圆周上时,总能找到6个1连排在一起.问:其中最少有多少个数是1?【例4】 有一个大口袋,里面装着许多球,每个球上写着一个数字.其中写0的有1个,写1的有2个,写2的有3个,……,写9的有10个.如果闭着眼睛从袋中取球,那么至少要取出多少个球,才能保证取出的球中必有3个,它们上面的数字恰好组成678?(考虑“9”倒过来看是“6”)【例5】一个袋子中有三种不同颜色的球共20个,其中红球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?【例6】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多少个?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多少个?【例7】888名学生站成一个圆圈,如果任意连续32人中,至多有9名男生,那么男生的人数最多有多少人?【例8】新春佳节,商场举办抽奖活动.抽奖箱中有五种不同颜色的奖券,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:至少要付多少钱,才能保证可以换到三种模型,且三种模型之间颜色互不相同?。
抽屉原理与最不利原则
第十五讲抽屉原理与最不利原则
一、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,我们会发现至少会有一个抽屉里面至少放两个苹果。
原理1: 把多于n+1个的物体放到n个抽屉里,则至少有一个抽屉里的东西不少于两件。
原理2: 把多于m×n+1(n不为0)个的物体放到n个抽屉里,则至少有一个抽屉里有不少于(m+1)的物体。
原理3: 把无穷多件物体放入n个抽屉,则至少有一个抽屉里有无穷个物体。
注意以下几点:
1、抽屉原理讨论的是苹果的数目与抽屉数目之间的关系,要求苹果数大于抽屉数;
2、抽屉原理用来解决存在性的问题,“必有一个”就是必然存在的意思;存在就行,不关心满足要求的抽屉到底是哪个、有多少个;常见的提示语“保证至少有一个”
3、解决问题的关键在于分辨苹果与抽屉,经常需要构造抽屉。
二、最不利原则
最不利原则,即从最坏的情况出发分析问题,如果在最坏的情况下都能满足题目要求,那么所有情况都能保证满足题目要求。
(小学奥数讲座)抽屉原理(二)
抽屉原理(二)导言:这里介绍除最不巧原则之外的另一种思维来解答抽屉原理问题。
先让我们来做个试验,把4个苹果放在3个抽屉里,会出现什么情况?我们把这几种情况分别表示出来:4=4+0+0;4=3+1+0;4=2+2+0;4=2+1+1。
观察上面放苹果的各种情况,我们发现,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有2个苹果。
像这种现象,我们称之为抽屉原理。
它是由德国数学家狄利克雷最早发现的,也称之为狄利克雷原理。
我们利用这一原理,可以解决生活中很多有趣但又觉得无从入手的问题。
抽屉原理一把n+1个苹果放入n个抽屉中,则至少有一个抽屉至少放了两个苹果例1.任意13名同学中,必有2名同学出生在同一个月份,为什么?解析:把13名同学当作13个苹果,把一年12个月看作12个抽屉,13=12+1,根据抽屉原理一,至少有2名同学出生在同一个月份。
这题我们也可以用最不巧原理来解答。
出生月份只有1、2、、、、12月这12种情况,最不巧的是这13名同学中的12名同学的出生月份,分别是这12种情况,互不相同。
但第13名同学肯定是12种情况中的一种,这样,至少有2名同学出生在同一个月份中。
例2.有红、黄、蓝、白4色的小球各10个,混合放在一个布袋里。
一次摸出8个小球,其中至少有几个小球的颜色是相同的。
解析:把红、黄、蓝、白4色小球看作成4个抽屉,8个小球看作8个苹果,因为8=4+4,根据抽屉原理一,至少有2个小球的颜色是相同的。
例3.在长度是10厘米的线段上任意取11个点,试说明至少有2个点间的距离不大于1厘米?解析:把长度10厘米的线段分成10等份,那么每段长都是1厘米,我们把这样的每段看成一个抽屉,共有10个抽屉。
把11个点放入10个抽屉中,根据抽屉原理一,必有2个点放在同一个抽屉中,所以,至少有2个点间的距离不大于1厘米。
例4.用红、黄两种颜色将下图中的小方块随意涂色,每个小方格涂一种颜色,那么,必有两列方格中所涂颜色完全相同。
小学奥数训练第30周抽屉原理(二)
第30周抽屉原理(二)王牌例题1幼儿园里有120个小朋友,各种玩具有364件。
把这些玩具分给小朋友,是否有人会得到4件或4件以上的玩具?【思路导航】把120个小朋友看作120个抽屉,把玩具件数看作是元素,则364=120×3+4,4<120。
根据抽屉原理的第二条原理:如果把个元素放到×个抽屉里,那么至少有一个抽屉里含有(m+1)个或(m+1)个以上的元素。
可知至少有一个抽屉里有3 + 1 = 4(个)元素,即有人会得到4件或4件以上的玩具。
举一反三11. 一个幼儿园大班有40名小朋友,班里有各种玩具125件。
把这些玩具分给小朋友,是否有人会得到4件或4件以上的玩具?2. 把16支铅笔放人三个笔盒内,至少有一个笔盒里的笔不少于6支。
这是为什么?3. 把25个球最多放在几个盒子里,才能保证至少有一个盒子里有7个球?王牌例题2布袋里有4种不同颜色的球,每种都有10个。
最少取出多少个球,才能保证其中一定有3个球的颜色一样?【思路导航】把4种不同的颜色看作4个抽屉,把布袋中的球看作元素。
根据抽屉原理第二条,要使其中一个抽屉里至少有3 个颜色一样的球,那么取出球的个数应比抽屉个数的2倍多1,SP 2×4+1 = 9(个)球。
列算式为:(3—1)×4+1 = 9(个)举一反三21. 布袋中有足够多的5种不同颜色的球。
最少取出多少个球才能保证其中一定有3个颜色一样的球?2. 一个容器里放有10块红木块、10块白木块、10块蓝木块,它们的形状、大小都一样。
当你被蒙上眼睛去取出容器中的木块时,为确保取出的木块中至少有4块颜色相同,应至少取出多少块木块?3. 一副扑克牌共54张,其中1〜13点各有4张,还有两张王。
至少要取出几张牌,才能保证其中必有4张牌的点数相同?王牌例题3某班共有46名学生,他们都参加了课外兴趣小组。
活内容有数学、美术、书法和英语,每人可参加1个、2个、3个或4个兴趣小组。
四年级奥数-抽屉原理与最不利原理(二)
【例3】(★★★) 口袋中有三种颜色的筷子各10 根,问: ⑴至少取多少根才能保证 种颜色都取到 ⑴至少取多少根才能保证三种颜色都取到? ⑵至少取多少根才能保证有2双颜色不同的筷子? ⑶至少取多少根才能保证有2双颜色相同的筷子?
【例2】(★★) 在一个盒子里装着形状相同的三种口味的果冻,分别是苹果口味、巧 克力 味和香芋 味的,每种果冻都有20个,现在闭着眼睛从盒子里 克力口味和香芋口味的,每种果冻都有20个,现在闭着眼睛从盒子里 拿果冻。请问: ⑴至少要从中拿出多少个,才能保证拿出的果冻中有香芋口味的? ⑵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?
【例7】(★★★) 口袋中有红、黄、蓝3种颜色的玻璃球各50个,闭着眼睛最少要摸出多 少个球,才能保证红球数与黄球数的和比蓝球数多,黄球数与蓝球数 的和比红球数多,红球数与蓝球数的和比黄球数多?
【例6】(★★★) 口袋里有红、绿、蓝、黄、白5种颜色的袜子各50只,为确保从口袋取 出10双袜子(两只袜子颜色相同即为 双),那么应从 袋里取出袜 出10双袜子(两只袜子颜色相同即为一双),那么应从口袋里取出袜 子的最少只数是多少?
两只手套颜色相同即为一双口袋里有红绿蓝黄白5种颜色的袜子各50只为确保从口袋取出10双袜子两只袜子颜色相同即为一双那么应从口袋里取出袜出10双袜子两只袜子颜色相同即为双那么应从袋里取出袜子的最少只数是多少
简单抽屉原理与最不利原则(二)
【例1】(★★) 现有10把钥匙分别能开10把锁,但是不晓得哪把钥匙能开哪把锁。倒 霉李最少要试验多少次才能保证使全部的钥匙和锁相匹配?
【例4】(★★★) 一个布袋里有大小相同的颜色不同的一些球,其中红色的有10个,白 色的有9个,黄色的有8个,蓝色的有3个,绿色的有1个。那么一次最 少取出多少个球 才能保证有4个颜色相同的球? 少取出多少个球,才能保证有4个颜色、2只黑手套、3只红手套、8只黄手套和9只绿手套放入一 个布袋 个布袋里,请问: 请问 ⑴一次至少要摸出多少只手套才能保证一定有颜色相同的两双手套? ⑵一次至少要摸出多少只手套才能保证一定有颜色不同的两双手套? (两只手套颜色相同即为一双)
抽屉原理与最不利原则(4年级培优)教师版
原理1 把多于n 个的物体放到n 个抽屉中,则至少有一个抽屉中有2个或2个以上的物体。
原理2 把多于mn (m 乘以n )个的物体放到n 个抽屉中,则至少有一个抽屉中有1+m 个或多于1+m 个的物体。
✧ 构造“抽屉”、找出“物体”及物体的放法是应用抽屉原理解决问题的关键。
常见的构造抽屉的方法有:数的分组法;剩余类法;图形分割法;染色法。
✧ 当问题中出现“保证”二字,就要求我们必须利用“最不利”原则情况分析问题。
最不利原则就是从“极端倒霉”的情况考虑问题,将所有不利的情况都考虑进来。
我们可以用如下方法,解决简单抽屉原理的问题:将n 个物品放到m 个抽屉中,如果a m n =÷,那么一定有一个抽屉中至少有a 个物品;如果b a m n ΛΛ=÷(0>b ),那么一定有一个抽屉中至少有1+a 个物品。
四年(1)班一共有42名学生,那么一定有至少几名学生的属相相同?(五年级培优底稿)解:中国属相有12个,即有12个“抽屉”,42名学生为“物体”。
631242ΛΛ=÷,则至少有413=+(名)。
难度系数:A盒子中装有红、白、黑三种颜色的小球各20个,这些小球摸起来手感都一样。
14个小朋友闭着眼睛玩摸球游戏,每个小朋友一次只能摸出一个小球。
那么一次至少有几个小朋友摸出的小球颜色相同?(五年级培优底稿)解:4314=÷……2,则至少有514=+(个)。
难度系数:A有3个不同的自然数,至少有两个数的和是偶数,为什么?(思维潜能P83)解析:自然数只有奇数和偶数两种情况,所以3个不同的自然数必定有两个同样是奇数或同样是偶数。
因为“奇数+奇数=偶数”,“偶数+偶数=偶数”,所以至少有两个数的和是偶数。
答案:因为:奇数+奇数=偶数,偶数+偶数=偶数。
3个不同自然数中至少有两个同是奇数或同是偶数。
所以至少有两个数的和是偶数。
难度系数:A4个连续自然数分别被3除后,必有两个余数相同,为什么?(思维潜能P83)解析:一个自然数除以3,余数只有三种情况0、1、2。
小学奥数精讲第十二讲 抽屉原理(二)
第12讲抽屉原理(二)同步练习:1.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(摸时,看不到颜色),结果发现总有两人取的球相同,由此可知,参加取球的至少有多少人?【答案】16人【解析】两个球的颜色只有15种可能:同色有5种,异色有2510=C 种.由抽屉原理,参加取球的至少有16人.2.一个袋子中有三种不同颜色的球共20个,其中红球7个,黄球5个,绿球8个.现在阿奇闭着眼睛从中取球,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,则最少要取出多少个球?【答案】10,13【解析】最不利情况下,每种颜色取3个,然后再取1个肯定可以满足要求,所以至少取10个;最不利情况下,把绿球取完,剩下2种颜色每种2个,此时再取1个就满足要求,至少取13个3.口袋中有三种颜色的筷子各10根,那么,(相同颜色的两根筷子为一双)(1)至少取多少根才能保证三种颜色都取到?(2)至少取多少根才能保证有两双颜色不同的筷子?(3)至少取多少根才能保证有两双颜色相同的筷子?【答案】(1)21,(2)13,(3)10【解析】(1)最坏的情况是取完两种颜色,再取1根就满足要求.至少要取102121⨯+=根.(2)最欢的情况是取完一种颜色10根,另两种颜色各1根,再取1根就满足要求.1012113+⨯+=根.(3)两双颜色相同的筷子是4只,最坏的情况是每种颜色取3只,再取一根就满足要求.33110⨯+=根.4.自制的一副玩具牌共计52张(含4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).洗好后背面朝上放好.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.【答案】(1)27(2)37【解析】可取红,黑色的1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13点各2张,共13226⨯=(张),那么再取一张牌,必定和其中某一张牌的点数相同,于是就有2张牌点数和颜色都相同,这是最坏的情况,因此至少要取27张牌,必须保证有2张牌点数,颜色都相同.(2)有以下的搭配:(1,2,3),(4,5,6),(7,8,9),(10,11,12),(13)因而可以取1、3、4、6、7、9、10、12、13这9个数,四种花色的牌都取,9×4=36(张)牌,其中没有3张牌的点数是相邻的.此时取任意1张牌,必然会出现3张牌是相邻的因此,要取37张牌.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?【答案】能【解析】根据奇偶性:奇数+奇数=偶数;奇数+偶数=奇数;偶数+偶数=偶数.先用列表法进行搭配.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.6.将全体自然数按照它们个位数字可分为10类:个位数字是1的为第1类,个位数字是2的为第2类,…,个位数字是9的为第9类,个位数字是0的为第10类.(1)任意取出6个互不同类的自然数,其中一定有2个数的和是10的倍数吗?(2)任意取出7个互不同类的自然数,其中一定有2个数的和是10的倍数吗?如果一定,请简要说明理由;如果不一定,请举出一个反例.【答案】见解析【解析】(1)不一定有.例如1、2、3、4、5、10这6个数中,任意两个数的和都不是10的倍数.(2)一定有.将第1类与第9类合并,第2类与第8类合并,第3类与第7类合并,第4类与第6类合并,制造出4个抽屉;把第5类、第10类分别看作1个抽屉,共6个抽屉.任意7个互不同类的自然数,放到这6个抽屉中,至少有1个抽屉里放2个数.因为7个数互不同类,所以后两个抽屉中每个都不可能放两个数.当两个互不同类的数放到前4个抽屉的任何一个里面时,它们的和一定是10的倍数7.从1,2,3,4,…,1994这些自然数中,最多可以取_______个数,能使这些数中任意两个数的差都不等于9.【答案】999【解析】法1:把1994个数每18个分成一组,最后14个数也成一组,共分成111组.即1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18;19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,……,35,36;…………………1963,1964,…,1979,1980;1981,1982, (1994)每一组中取前9个数,共取出9111999⨯=(个)数,这些数中任两个的差都不等于9.因此,最多可以取999个数.法2:构造公差为9的9个数列(除以9的余数){}1,10,19,28,,1990 ,共计222个数{}2,11,20,29,,1991 ,共计222个数{}3,12,21,30,,1992 ,共计222个数{}4,13,22,31,,1993 ,共计222个数{}5,14,23,32,,1994 ,共计222个数{}6,15,24,33,,1986 ,共计221个数{}7,16,25,34,,1987 ,共计221个数{}8,17,26,35,,1988 ,共计221个数{}9,18,27,36,,1989 ,共计221个数每个数列相邻两项的差是9,因此,要使取出的数中,每两个的差不等于9,每个数列中不能取相邻的项.因此,前五个数列只能取出一半,后四个数列最多能取出一半多一个数,所以最多取1119999⨯=个数.8.如图,能否在8行8列的方格表的每一个空格中分别填上1,2,3这三个数,使得各行各列及对角线上8个数的和互不相同?并说明理由.【答案】见解析【解析】从问题入手:因为问的是和,所以就从和的种类入手.由1,2,3组成的和中最小为818⨯=,最大的为8324⨯=,8~24中共有17种结果,而8行8列加上对角线共有18个和,根据抽屉原理,必有两和是相同的,所以此题不能满足要求.9.在100张卡片上不重复地编上1~100,至少要随意抽出几张卡片才能保证所抽出的卡片上的数之乘积可被12整除?【答案】68【解析】21223=⨯,因为3的倍数有100333⎡⎤=⎢⎥⎣⎦个,所以不是3的倍数的数一共有1003367-=(个),抽取这67个数无法保证乘积是3的倍数,但是如果抽取68个数,则必定存在一个数是3的倍数,又因为奇数只有50个,所以抽取的偶数至少有18个,可以保证乘积是4的倍数,从而可以保证乘积是12的倍数.于是最少要抽取68个数(即:68张卡片)才可以保证结果.10.某商店举行抽奖活动,在箱子里放有红色、蓝色、黄色小球各100个,若50个同色小球可以换一个布偶,80个同色小球可以换一个零食包,85个同色小球可以换一个模型.每个小球只能换一次奖.小明去抽奖,每次只能从箱子中不放回地随机抽取一个小球,他最少需要抽取__________次才能保证他可以换到每种奖品各一个.【答案】259【解析】①抽光两种颜色,此时再抽50次即保证可以换到,共需250次;②抽光一种颜色,剩下两种各抽79次,此时再抽一次才可换到,共需259次;③每种各84次,此时再抽一次才可换到,共需253次;综上,需要259次才能保证.深化练习11.现有211名同学和四种不同的巧克力.每种巧克力的数量都超过633颗.规定每名同学最多拿三颗巧克力,也可以不拿.若按照巧克力的种类和数量都是否相同分组,则人数最多的一组至少有________名同学.【答案】7【解析】每一名学生可以拿:括号内为该情况发生有几种情况.1,一个不拿(1种情况);2,拿四种糖果中任意一个(4种情况);3.拿两个,都是同种糖果(4种情况);4.拿两个且不同的糖果,随机的(6种情况);5.拿三个,都相同(4种情况);6.拿三个,两个相同(12种情况);7.拿三个都不同的糖果(4种情况);所以一个同学所取的不同种类共有1+4+4+6+4+12+4=35种情况;因为每一种糖都超过633颗,所以第五种情况能够出现,3×211=633,足够分.所以其他六种情况也能够发生.所以,要让最多的那组人数最少就是:211÷35=6…1(余数1);即最多的一组最少为6+1=7人.12.证明:任意给定一个正整数n ,一定可以将它乘以适当的整数,使得乘积是完全由0和7组成的数.【答案】见解析【解析】考虑如下1+n 个数:7,77,777,……,777 位n ,1777+ 位n ,这1+n 个数除以n 的余数只能为0,1,2,……,1-n 中之一,共n 种情况,根据抽屉原理,其中必有两个数除以n 的余数相同,不妨设为777 位p 和777 位q (>p q ),那么()777777777000--= 位位位位p q p q q 是n 的倍数,所以n 乘以适当的整数,可以得到形式为()777000- 位位p q q 的数,即由0和7组成的数.13.上体育课时,21名男、女学生排成3行7列的队形做操.老师是否总能从队形中划出一个长方形,使得站在这个长方形4个角上的学生或者都是男生,或者都是女生?如果能,请说明理由;如果不能,请举出实例.【答案】见解析【解析】因为只有男生或女生两种情况,所以第1行的7个位置中至少有4个位置同性别.为了确定起见,不妨设前4个位置同是男生,如果第二行的前4个位置有2名男生,那么4个角同是男生的情况已经存在,所以我们假定第二行的前4个位置中至少有3名女生,不妨假定前3个是女生.又第三行的前3个位置中至少有2个位置是同性别学生,当是2名男生时与第一行构成一个四角同性别的矩形,当有2名女生时与第二行构成四角同性别的矩形.所以,不论如何,总能从队形中划出一个长方形,使得站在这个长方形4个角上的学生同性别.问题得证.14.8位小朋友围着一张圆桌坐下,在每位小朋友面前都放着一张纸条,上面分别写着这8位小朋友的名字.开始时,每位小朋友发现自己面前所对的纸条上写的都不是自己的名字,请证明:经过适当转动圆桌,一定能使至少两位小朋友恰好对准自己的名字.【答案】见解析【解析】沿顺时针方向转动圆桌,每次转动一格,使每位小朋友恰好对准桌面上的字条,经过8次转动后,桌面又回到原来的位置.在这个转动的过程中,每位小朋友恰好对准桌面上写有自己名字的字条一次,我们把每位小朋友与自己名字相对的情况看作“苹果”,共有8只“苹果”.另一方面,由于开始时每个小朋友都不与自己名字相对,所以小朋友与自己名字相对的情况只发生在7次转动中,这样7次转动(即7个“抽屉”)将产生8位小朋友对准自己名字的情况,由抽屉原理可知,至少在某一次转动后,有两个或两个以上的小朋友对准自己的名字.15.任意给定2008个自然数,证明:其中必有若干个自然数,和是2008的倍数(单独一个数也当做和).【答案】见解析【解析】把这2008个数先排成一行:1a ,2a ,3a ,……,2008a ,第1个数为1a ;前2个数的和为12+a a ;前3个数的和为123++a a a ;……前2008个数的和为122008+++ a a a .如果这2008个和中有一个是2008的倍数,那么问题已经解决;如果这2008个和中没有2008的倍数,那么它们除以2008的余数只能为1,2,……,2007之一,根据抽屉原理,必有两个和除以2008的余数相同,那么它们的差(仍然是1a ,2a ,3a ,……,2008a 中若干个数的和)是2008的倍数.所以结论成立.。
奥数简单抽屉原理与最不利原则(课件)四年级下册数学人教版
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抽屉原理五步 1、找苹果 2、找抽屉 3、做除法 4、用原理 5、得结论
例题(五)(★ ★ ★ ★)
用红、蓝两种颜色将一个 2×5 方格图中的小方格随意涂色(见下图), 每个小 方格涂一种颜色。试说明必存在两列,它们的小方格中涂的颜色是完全相同 的?
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抽屉原理五步 1、找苹果 2、找抽屉 3、做除法 4、用原理 5、得结论
例题三(★★)
18 个小朋友中, ② 小朋友在同一个月出生。
①恰好有 2 个
②至少有 2 个
③必有 7 个
④最多有 7 个
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区分 恰好,至少,最多等词
例题(四)(★ ★ ★ ★)
请说明:在任意 25 个人中,必有 3 个人的属相相同。
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抽屉原理五步 1、找苹果 2、找抽屉 3、做除法 4、用原理 5、得结论
例题二(★★★)
请说明:从大街上随便找来 13 个人,其中至少有两人星座相同。
把13个人看成13苹果,12个星座看成12抽屉 13÷12=1…1 1+=2 根据抽屉原理,必有一个抽屉里有2个苹果。 即必有两个人星座相同。
3道题的答案有2×2×2=8种,看成8个抽屉。 17人的答案看成17个苹果。 17÷8=2…1 2+1=3 根据抽屉原理,至少有一个抽屉中有不少于3个苹果。
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找到苹果和抽屉的技巧: “是”前是苹果; “是”后造抽屉。
简单抽屉原理与 最不利原则
四年级 第14课
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例题一(★★)
四年级奥数:抽屉原理
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.。
四年级秋季班第五讲简单抽屉原理、最不利原则
第五讲简单抽屉原理、最不利原则知识框架一、对抽屉原理两个版本的认识抽屉原理1:将n+1个物品任意放到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品不少于2件。
原理要点:(1)物品数比抽屉数多1。
只有物品数比抽屉数多时抽屉原理才会成立。
(2)物品是“任意放”到抽屉中。
(3)其中“物品不少于2件”的抽屉是一定存在的,但是不确定是哪一个。
(4)原理的结论是:“至少有一个抽屉中的物品数不少于2件”,也可以这么说,“至少有2件物品在同一个抽屉中”。
原理讲解:只要有一个抽屉中的物品数不少于2件,抽屉原理1 就是成立的。
当我们可以往抽屉中任意放物品时,最不利的情形就是“平均分”,这样所有抽屉中的物品数都不会太多。
n+1个物品平均地放入n个抽屉,每个抽屉放一个,由于物品数比抽屉数多,就会余出一个物品。
最后,余出的这个物品放入某个抽屉,这个抽屉中就有了2个物品。
此外,其它情形,只要有一个抽屉是空的,那么就一定会有另外的抽屉中有2个或2个以上的物品。
例子:4只鸽子飞回三个鸟笼,有几种方法?1号鸟笼2号鸟笼3号鸟笼方法一400方法二310每种方法中,都会有一个鸟笼中的鸽子数不少于2。
在有些地方抽屉原理又叫做“鸽笼原理”。
抽屉原理2(加强版的抽屉原理)将m件物品任意放入n个抽屉(m>n),(1)当m是n的整数倍时,那么至少有一个抽屉中的物品件数是不少于m÷n 件;(2)当m不是n的整数倍时,那么至少有一个抽屉中的物品件数是不少于[m÷n]+1件。
注:若m÷n =a…b,那么就说[m÷n]=a,也就是只要商,余数不要了。
称这个过程为取整。
原理要点:(1)物品数比抽屉数多,抽屉原理1的情形包含于这个原理中;(2)解决的是抽屉的存在性;(3)在解题时,遇到“有一个抽屉中的物品数不少于A件”,其中A>2时,应使用抽屉原理2。
(4)原理的结论也可以理解为:“总有不少于m÷n件(或[m÷n]+1件)物品在同一个抽屉中。
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【例2】(★★) 在一个盒子里装着形状相同的三种口味的果冻,分别是苹果口味、巧 克力 味和香芋 味的,每种果冻都有20个,现在闭着眼睛从盒子里 克力口味和香芋口味的,每种果冻都有20个,现在闭着眼睛从盒子里 拿果冻。请问: ⑴至少要从中拿出多少个,才能保证拿出的果冻中有香芋口味的? ⑵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?
【例7】(★★★) 口袋中有红、黄、蓝3种颜色的玻璃球各50个,闭着眼睛最少要摸出多 少个球,才能保证红球数与黄球数的和比蓝球数多,黄球数与蓝球数 的和比红球数多,红球数与蓝球数的和比黄球数多?
【例6】(★★★) 口袋里有红、绿、蓝、黄、白5种颜色的袜子各50只,为确保从口袋取 出10双袜子(两只袜子颜色相同即为 双),那么应从 袋里取出袜 出10双袜子(两只袜子颜色相同即为一双),那么应从口袋里取出袜 子的最少只数是多少?
【例4】(★★★) 一个布袋里有大小相同的颜色色的有3个,绿色的有1个。那么一次最 少取出多少个球 才能保证有4个颜色相同的球? 少取出多少个球,才能保证有4个颜色相同的球?
【例5】(★★★) 将1只白手套、2只黑手套、3只红手套、8只黄手套和9只绿手套放入一 个布袋 个布袋里,请问: 请问 ⑴一次至少要摸出多少只手套才能保证一定有颜色相同的两双手套? ⑵一次至少要摸出多少只手套才能保证一定有颜色不同的两双手套? (两只手套颜色相同即为一双)
【例8】(★★★★) 口袋里放有3种不同颜色的球共20个 其中红球7个 黄球5个 绿球8 口袋里放有3种不同颜色的球共20个,其中红球7个,黄球5个,绿球8 个。如果闭上眼睛从袋中取球,最多可以取出________个球,仍能够 保证余下的球中至少还有 个同色球, 及至少还有 个另 种颜色的 保证余下的球中至少还有4个同色球,以及至少还有3个另一种颜色的 同色球。 1
简单抽屉原理与最不利原则(二)
【例1】(★★) 现有10把钥匙分别能开10把锁,但是不晓得哪把钥匙能开哪把锁。倒 霉李最少要试验多少次才能保证使全部的钥匙和锁相匹配?
【例3】(★★★) 口袋中有三种颜色的筷子各10 根,问: ⑴至少取多少根才能保证 种颜色都取到 ⑴至少取多少根才能保证三种颜色都取到? ⑵至少取多少根才能保证有2双颜色不同的筷子? ⑶至少取多少根才能保证有2双颜色相同的筷子?