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文檔簡介

1、抽屜原理知識框架知識點(diǎn)介紹抽屜原理有時也被稱為鴿籠原理,它由德國數(shù)學(xué)家狄利克雷首先明確提出來并用來證明一些數(shù)論中的問題,因此,也被稱為狄利克雷原則.抽屜原理是組合數(shù)學(xué)中一個重要而又基本的數(shù)學(xué)原理,利用它可以解決很多有趣的問題,并且常常能夠起到令人驚奇的作用.許多看起來相當(dāng)復(fù)雜,甚至無從下手的問題,在利用抽屜原則后,能很快使問題得到解決.抽屜原理的定義(1)舉例桌上有十個蘋果,要把這十個蘋果放到九個抽屜里,無論怎樣放,有的抽屜可以放一個,有的可以放兩個,有的可以放五個,但最終我們會發(fā)現(xiàn)至少我們可以找到一個抽屜里面至少放兩個蘋果。(2)定義一般情況下,把n+1或多于n+1個蘋果放到n個抽屜里,其中

2、必定至少有一個抽屜里至少有兩個蘋果。我們稱這種現(xiàn)象為抽屜原理。三、抽屜原理的解題方案(一)、利用公式進(jìn)行解題蘋果+抽屜=商余數(shù)余數(shù):(1)余數(shù)=1,結(jié)論:至少有(商+1)個蘋果在同一個抽屜里(2)余數(shù)=x1pxpn結(jié)論:至少有(商+1)個蘋果在同一個抽屜里(3)余數(shù)=0,結(jié)論:至少有“商”個蘋果在同一個抽屜里(二)、利用最值原理解題將題目中沒有闡明的量進(jìn)行極限討論,將復(fù)雜的題目變得非常簡單,也就是常說的極限思想“任我意”方法、特殊值方法.重難點(diǎn)抽屜原理是一種特殊的思維方法,不但可以根據(jù)它來做出許多有趣的推理和判斷,同時能夠幫助同學(xué)證明很多看似復(fù)雜的問題。本講的主要教學(xué)目標(biāo)是:Page1of17

3、(1) 理解抽屜原理的基本概念、基本用法;(2) 掌握用抽屜原理解題的基本過程;(3) 能夠構(gòu)造抽屜進(jìn)行解題;(4) 利用最不利原則進(jìn)行解題;(5) 利用抽屜原理與最不利原則解釋并證明一些結(jié)論及生活中的一些問題。但例題精講(一)、直接利用公式進(jìn)行解題(1)求結(jié)論【例1】6只鴿子要飛進(jìn)5個籠子,每個籠子里都必須有1只,一定有一個籠子里有2只鴿子.對嗎?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】1星【題型】解答【解析】6只鴿子要飛進(jìn)5個籠子,如果每個籠子裝1只,這樣還剩下1只鴿子.這只鴿子可以任意飛進(jìn)其中的一個籠子,這樣至少有一個籠子里有2只鴿子.所以這句話是正確的.利用剛剛學(xué)習(xí)過的抽屜原理來解釋這個問題,把鴿籠看

4、作抽屜”,把鴿子看作革果”,651LL1,112(只)把6個蘋果放到5個抽屜中,每個抽屜中都要有1個蘋果,那么肯定有一個抽屜中有兩個蘋果,也就是一定有一個籠子里有2只鴿子.【答案】對【鞏固】年級一班學(xué)雷鋒小組有13人.教數(shù)學(xué)的張老師說:你們這個小組至少有2個人在同一月過生日.你知道張老師為什么這樣說嗎?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】1星【題型】解答【解析】略.【總結(jié)】題目中并沒有說明什么是抽屜”,什么是物品”,解題的關(guān)鍵是制造抽屜”,確定假設(shè)的物品”,根據(jù)抽屜少,物品多”轉(zhuǎn)化為抽屜原理來解.【答案】從題目可以看出,這道題顯然與月份有關(guān).我們知道,一年有12個月,把這12個月看成12個抽屜,這道題就相

5、當(dāng)于把13個蘋果放入12個抽屜中.根據(jù)抽屜原理,至少有一個抽屜放了兩個蘋果.因此至少有兩個同學(xué)在同一個月過生日.【例2人的頭發(fā)平均有12萬根,如果最多不超過20萬根,那么13億中國人中至少有人的頭發(fā)的Page2of17根數(shù)相同?!究键c(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】填空【關(guān)鍵詞】2009年,第7屆,希望杯,4年級,1試【解析】這是一道抽屜原理的題目,所以要先分清楚什么是抽屜,什么是蘋果。此題中的抽屜是人的頭發(fā):有20萬個,中國的人數(shù)是蘋果:13億人,所以至少應(yīng)有:13000000002000006500(人)?!敬鸢浮?500人【鞏固】向陽小學(xué)有730個學(xué)生,問:至少有幾個學(xué)生的生日是同一天?【

6、考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】略.【答案】一年最多有366天,可看做366個抽屜,730個學(xué)生看做730個蘋果.因?yàn)?303661LL364,所以,至少有1+1=2(個)學(xué)生的生日是同一天【例3】五年級數(shù)學(xué)小組共有20名同學(xué),他們在數(shù)學(xué)小組中都有一些朋友,請你說明:至少有兩名同學(xué),他們的朋友人數(shù)一樣多.【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答【解析】略.【答案】數(shù)學(xué)小組共有20名同學(xué),因此每個同學(xué)最多有19個朋友;又由于他們都有朋友,所以每個同學(xué)至少有1個朋友.因此,這20名同學(xué)中,每個同學(xué)的朋友數(shù)只有19種可能:1,2,3,;19.把這20名同學(xué)看作20個蘋果”,又把同學(xué)的朋

7、友數(shù)目看作19個抽屜”,根據(jù)抽屜原理,至少有2名同學(xué),他們的朋友人數(shù)一樣多試說明:在游園的【鞏固】六一”兒童節(jié),很多小朋友到公園游玩,在公園里他們各自遇到了許多熟人.小朋友中,至少有兩個小朋友遇到的熟人數(shù)目相等.【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答Page3of17【解析】略.【答案】假設(shè)共有n個小朋友到公園游玩,我們把他們看作n個蘋果”,再把每個小朋友遇到的熟人數(shù)目看作抽屜”,那么,n個小朋友每人遇到的熟人數(shù)目共有以下n種可能:0,1,2,;n1.其中0的意思是指這位小朋友沒有遇到熟人;而每位小朋友最多遇見n1個熟人,所以共有n個抽屜”.下面分兩種情況來討論:如果在這n個小朋友中,有一些

8、小朋友沒有遇到任何熟人,這時其他小朋友最多只能遇上n2個熟人,這樣熟人數(shù)目只有n1種可能:0,1,2,;n2.這樣,蘋果”數(shù)(n個小朋友)超過抽屜”數(shù)(n1種熟人數(shù)目),根據(jù)抽屜原理,至少有兩個小朋友,他們遇到的熟人數(shù)目相等.如果在這n個小朋友中,每位小朋友都至少遇到一個熟人,這樣熟人數(shù)目只有n1種可能:1,2, 3,;n1.這時,蘋果”數(shù)(n個小朋友)仍然超過抽屜”數(shù)(n1種熟人數(shù)目),根據(jù)抽屜原理,至少有兩個小朋友,他們遇到的熟人數(shù)目相等.總之,不管這n個小朋友各遇到多少熟人(包括沒遇到熟人),必有兩個小朋友遇到的熟人數(shù)目相等【例4】在任意的四個自然數(shù)中,是否其中必有兩個數(shù),它們的差能被3

9、整除?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答【解析】略.【答案】因?yàn)槿魏握麛?shù)除以3,其余數(shù)只可能是0,1,2三種情形.我們將余數(shù)的這三種情形看成是三個抽屜”.一個整數(shù)除以3的余數(shù)屬于哪種情形,就將此整數(shù)放在那個抽屜”里.將四個自然數(shù)放入三個抽屜,至少有一個抽屜里放了不止一個數(shù),也就是說至少有兩個數(shù)除以3的余數(shù)相同(需要對學(xué)生利用余數(shù)性質(zhì)進(jìn)行解釋:為什么余數(shù)相同,則差就能被整除).這兩個數(shù)的差必能被3整除【鞏固】四個連續(xù)的自然數(shù)分別被3除后,必有兩個余數(shù)相同,請說明理由.【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】略.【答案】想一想,不同的自然數(shù)被3除的余數(shù)有幾類?在這道題中,把什么當(dāng)作抽

10、屜呢?把這四個連續(xù)的自然數(shù)分別除以3,其余數(shù)不外乎是0,1,2,把這3個不同的余數(shù)當(dāng)作3個抽屜”,把這4個連續(xù)的自然數(shù)按照被3除的余數(shù),分別放入對應(yīng)的3個抽屜”中,根據(jù)抽屜原理,至少有兩個自然數(shù)在同一個抽屜里,也就是說,至少有兩個自然數(shù)除以3的余數(shù)相同【例5】求證:可以找到一個各位數(shù)字都是4的自然數(shù),它是1996的倍數(shù).Page4of17【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】4星【題型】解答【解析】略.【答案】19964499,下面證明可以找到1個各位數(shù)字都是1的自然數(shù),它是499的倍數(shù).取500個數(shù):1,11,111,;1111(500個1).用499去除這500個數(shù),得到500個余數(shù)q,82,83,,3

11、500.由于余數(shù)只能取0,1,2,,498這499個值,所以根據(jù)抽屜原則,必有2個余數(shù)是相同的,這2個數(shù)的差就是499的倍數(shù),差的前若干位是1,后若干位是0:11-100-.0又499和10是互質(zhì)的,所以它的前若干位由1組成的自然數(shù)是499的倍數(shù),將它乘以4,就得到一個各位數(shù)字都是4的自然數(shù),這是1996的倍數(shù)【鞏固】求證:對于任意的8個自然數(shù),一定能從中找到6個數(shù)a,b,c,d,e,f,使得(ab)(cd)(ef)是105的倍數(shù).【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答【解析】略.【答案】105357.對于任意的8個自然數(shù),必可選出2個數(shù),使它們的差是7的倍數(shù);在剩下的6個數(shù)中,又可選出2個

12、數(shù),使它們的差是5的倍數(shù);在剩下的4個數(shù)中,又可選出2個數(shù),使它們的差是3的倍數(shù)(2)求抽屜【例6】某班有16名學(xué)生,每個月教師把學(xué)生分成兩個小組.問最少要經(jīng)過幾個月,才能使該班的任意兩個學(xué)生總有某個月份是分在不同的小組里?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】經(jīng)過第一個月,將16個學(xué)生分成兩組,至少有8個學(xué)生分在同一組,下面只考慮這8個學(xué)生.經(jīng)過第二個月,將這8個學(xué)生分成兩組,至少有4個學(xué)生是分在同一組,下面只考慮這4個學(xué)生.經(jīng)過第三個月,將這4個學(xué)生分成兩組,至少有2個學(xué)生仍分在同一組,這說明只經(jīng)過3個月是無法滿足題目要求的.如果經(jīng)過四個月,將每個月都一直保持同組的學(xué)生一分為二,

13、放人兩個組,那么第一個月保持同組的人數(shù)為16+2=8人,第二個月保持同組的人數(shù)為8+2=4人,第三個月保持同組人數(shù)為4+2=2人,這說明照此分法,不會有2個人一直保持在同一組內(nèi),即滿足題目要求,故最少要經(jīng)過4個月.【答案】4個月【鞏固】100個蘋果最多分給多少個學(xué)生,能保證至少有一個學(xué)生所擁有的蘋果數(shù)不少于12個.Page5of17【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】從不利的方向考慮:當(dāng)分蘋果的學(xué)生多余某一個數(shù)時,有可能使每個學(xué)生分得的學(xué)生少于12個,求這個數(shù).100個按每個學(xué)生分蘋果不多于11個(即少于12個)蘋果,最少也要分10人(9人11個蘋果,還有一人一個蘋果),否則9X1

14、1100,所以只要分蘋果的學(xué)生不多余9人就能使保證至少有一個學(xué)生所擁有的蘋果數(shù)不少于12個(即多于11個).【答案】9(3)求蘋果【例7】一次數(shù)學(xué)競賽出了10道選擇題,評分標(biāo)準(zhǔn)為:基礎(chǔ)分10分,每道題答對得3分,答錯扣1分,不答不得分。問:要保證至少有4人得分相同,至少需要多少人參加競賽?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】由題目條件這次數(shù)學(xué)競賽的得分可以從10-10=0分到10+3X10=4防,但注意到39、38、35這3個分?jǐn)?shù)是不可能得到的,要保證至少有4人得分相同,至少需要3X(41-3)+1=115人.【答案】115人【鞏固】一次測驗(yàn)共有10道問答題,每題的評分標(biāo)準(zhǔn)是:回答

15、完全正確,得5分;回答不完全正確,得3分,回答完全錯誤或不回答,得0分.至少人參加這次測驗(yàn),才能保證至少有3人得得分相同.【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】填空【關(guān)鍵詞】(第十屆小數(shù)報(bào)數(shù)學(xué)競賽決賽)【解析】根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)可知,最高得分為50分,最低得分為0分,在050分之間,1分,2分,4分,7分,47分,49分不可能出現(xiàn).共有51645(種)不同得分.根據(jù)抽屜原理,至少有452191(人)參賽,才能保證至少有3人得分相同.3(二)、構(gòu)造抽屜利用公式進(jìn)行解題例8在一只口袋中有紅色、黃色、藍(lán)色球若干個,小聰明和其他六個小朋友一起做游戲,每人可以從口袋中隨意取出2個球,那么不管怎樣挑選,總有兩個小

16、朋友取出的兩個球的顏色完全一樣.你能說明這是為什么嗎?Page6of17【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】略.【答案】從三種顏色的球中挑選兩個球,可能情況只有下面6種:紅、紅;黃、黃;藍(lán)、藍(lán);紅、黃;紅、藍(lán);黃、藍(lán),我們把6種搭配方式當(dāng)作6個抽屜”,把7個小朋友當(dāng)作7個蘋果”,根據(jù)抽屜原理,至少有兩個蘋果”要放進(jìn)一個抽屜”中,也就是說,至少有兩個人挑選的顏色完全一樣【鞏固】幼兒園買來許多牛、馬、羊、狗塑料玩具,每個小朋友任意選擇兩件,但不能是同樣的,問:至少有多少個小朋友去拿,才能保證有兩人所拿玩具相同?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】從四種玩具中挑選不同的兩件,

17、所有的搭配有以下6組:牛、馬;牛、羊;牛、狗;馬、羊;馬、狗;羊、狗.把每一組搭配看作一個抽屜”,共6個抽屜.根據(jù)抽屜原理,至少要有7個小朋友去拿,才能保證有兩人所拿玩具相同.【答案】7個【例9】從2、4、6、8、L、50這25個偶數(shù)中至少任意取出多少個數(shù),才能保證有2個數(shù)的和是52?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】構(gòu)造抽屜:2,50,4,48,6,46,8,44,L,24,28,26,共13種搭配,即13個抽屜,所以任意取出14個數(shù),無論怎樣取,有兩個數(shù)必同在一個抽屜里,這兩數(shù)和為52,所以應(yīng)取出14個數(shù).或者從小數(shù)入手考慮,2、4、6、L、26,當(dāng)再取28時,與其中的一個去

18、陪,總能找到一個數(shù)使這兩個數(shù)之和為52.14【鞏固】請證明:在1,4,7,10,,100中任選20個數(shù),其中至少有不同的兩組數(shù)其和都等于104.【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】略.【答案】1,4,7,10,,100共有34個數(shù),將其分為(4,100),(7,97),,(49,55),(1),(52),共有18個抽屜.從這18個抽屜里面任意抽取20個數(shù),則至少有18個數(shù)取自前16個抽屜,所以至少有4個數(shù)取自某兩個抽屜中,而屬于同一抽屜”的兩個數(shù),其和是104Page7of17【例10】從1,2,3,2010,2011這些自然數(shù)中,最多可以取出多少個數(shù),使得其中每兩個數(shù)的差不等于4

19、?【解析】1,2,3,4,9,10,11,12,17,18,19,20,25,在這些數(shù)種中任何兩個數(shù)的差都不等于4,可以看出這些數(shù)是從每8個連續(xù)的數(shù)中選出前面的4個連續(xù)的數(shù)那么有2011+8=2513,所以最多可以選251X4+3=1007個數(shù)。(對于這類問題,一種方法是先盡可能的多選,然后再找出這些數(shù)的規(guī)律,再計(jì)算出最多可以選出多少個?!眷柟獭繌?至2013這2013個自然數(shù)中最多能取出多少個數(shù),使得其中任意的兩數(shù)都不連續(xù)且差不等于4?【解析】1,3,6,8,11,13,16,18,21,這些數(shù)中任何兩個數(shù)不連續(xù)且差不等于4,這些數(shù)是每5個連續(xù)的數(shù)中選擇第一、三個數(shù)。2012+5=4023,

20、所以最多可以選402X2+2=805個數(shù)。(如果選擇1,4,6,9,即每5個連續(xù)的數(shù)中選擇第1、4個數(shù)。但是此時最多能選出402X2+1=804個數(shù)。)【例11】從1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12中至多選出個數(shù),使得在選出的數(shù)中,每一個數(shù)都不是另一個數(shù)的2倍.【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】填空【關(guān)鍵詞】2008年,第八屆,春蕾杯,小學(xué)數(shù)學(xué)邀請賽,決賽【解析】把這12個數(shù)分成6個組:第1組:1,2,4,8第2組:3,6,12第3組:5,10第4組:7第5組:9第6組:11每組中相鄰兩數(shù)都是2倍關(guān)系,不同組中沒有2倍關(guān)系.選沒有2倍關(guān)系的數(shù),第1組最多2個(1,4或2,8

21、或1,8),第2組最多2個(3,12),第3組只有1個,第4,5,6組都可以取,一共2211118個.如果任意取9個數(shù),因?yàn)榈?,4,5,6組一共5個數(shù)中,最多能取4個數(shù),剩下945個數(shù)在Page8of172個組中,根據(jù)抽屜原理,至少有3個數(shù)是同一組的,必有2個數(shù)是同組相鄰的數(shù),是2倍關(guān)系.【答案】8個數(shù)【鞏固】從1到20這20個數(shù)中,任取11個不同的數(shù),必有兩個數(shù)其中一個是另一個數(shù)的倍數(shù).【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答【解析】略.【答案】把這20個數(shù)分成以下10組,看成10個抽屜:(1,2,4,8,16),(3,6,12),(5,10,20),(7,14),(9,18),(11),

22、(13),(15),(17),(19),前5個抽屜中,任意兩個數(shù)都有倍數(shù)關(guān)系.從這10個抽屜中任選11個數(shù),必有一個抽屜中要取2個數(shù),它們只能從前5個抽屜中取出,這兩個數(shù)就滿足題目要求【例12】有蘋果和桔子若干個,任意分成5堆,能否找到這樣兩堆,使蘋果的總數(shù)與桔子的總數(shù)都是偶【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答【解析】需先跟學(xué)生介紹奇偶性:奇數(shù)奇數(shù)偶數(shù);奇數(shù)偶數(shù)奇數(shù);偶數(shù)偶數(shù)偶數(shù)。先用列表法進(jìn)行搭配。由于題目只要求判斷兩堆水果的個數(shù)關(guān)系,因此可以從水果個數(shù)的奇、偶性上來考慮抽屜的設(shè)計(jì).對于每堆水果中的蘋果、桔子的個數(shù)分別都有奇數(shù)與偶數(shù)兩種可能,所以每堆水果中蘋果、桔子個數(shù)的搭配就有4種情形

23、:(奇,奇),(奇,偶),(偶,奇),(偶,偶),其中括號中的第一個字表示蘋果數(shù)的奇偶性,第二個字表示桔子數(shù)的奇偶性.將這4種情形看成4個抽屜,現(xiàn)有5堆水果,根據(jù)抽屜原理可知,這5堆水果里至少有2堆屬于上述4種情形的同一種情形.由于奇數(shù)加奇數(shù)為偶數(shù),偶數(shù)加偶數(shù)仍為偶數(shù),所以在同一個抽屜中的兩堆水果,其蘋果的總數(shù)與桔子的總數(shù)都是偶數(shù).【答案】能【鞏固】在20米長的水泥陽臺上放12盆花,隨便怎樣擺放,請你說明至少有兩盆花它們之間的距離小于2米.【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】略.【答案】第1盆花放在一個端點(diǎn)上,第2盆花放在距第1盆花恰為2米處(這是兩盆花之間最近的距離了,再近就說明

24、題目已經(jīng)正確了一一兩盆花之間距離小于2米).第3盆花放在距離第2盆花的距離2米處,這樣每隔2米放1盆花,直到陽臺的另一個盡頭,恰好放第11盆花.至此,陽臺上的11盆Page9of17花中任意兩盆花之間的距離都按你的設(shè)想不小于2米放好了.現(xiàn)在考慮最后1盆花,它只能放在已放好的11盆花所留出的10個空檔內(nèi)了,這已說明必有兩盆花之間的距離小于2米.題目的結(jié)論是正確的【例13】時鐘的表盤上按標(biāo)準(zhǔn)的方式標(biāo)著1,2,3,,11,12這12個數(shù),在其上任意做n個120°的扇n個扇形中總能恰形,每一個都恰好覆蓋4個數(shù),每兩個覆蓋的數(shù)不全相同.如果從這任做的好取出3個覆蓋整個鐘面的全部12個數(shù),求n的

25、最小值.【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答【解析】(1)當(dāng)n8時,有可能不能覆蓋12個數(shù),比如每塊扇形錯開1個數(shù)擺放,蓋住的數(shù)分別是:(12,1,2,3);(1,2,3,4);(2,3,4,5);(3,4,5,6);(4,5,6,7);(5,6,7,8);(6,7,8,9);(7,8,9,10),都沒蓋住11,其中的3個扇形當(dāng)然也不可能蓋住全部12個數(shù).(2)每個扇形覆蓋4個數(shù)的情況可能是:(1,2,3,4)(5,6,7,8)(9,10,11,12)覆蓋全部12個數(shù)(2,3,4,5)(6,7,8,9)(10,11,12,1)覆蓋全部12個數(shù)(3,4,5,6)(7,8,9,10)(11,1

26、2,1,2)覆蓋全部12個數(shù)(4,5,6,7)(8,9,10,11)(12,1,2,3)覆蓋全部12個數(shù)當(dāng)n9時,至少有3個扇形在上面4個組中的一組里,恰好覆蓋整個鐘面的全部12個數(shù).所以n的最小值是9.【鞏固】如圖,在時鐘的表盤上任意作9個120°的扇形,使得每一個扇形都恰好覆蓋4個數(shù),且每兩個扇形覆蓋的數(shù)不全相同,求證:一定可以找到3個扇形,恰好覆蓋整個表盤上的數(shù).并舉一個反例說明,作8個扇形將不能保證上述結(jié)論成立.Page10of17【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答【關(guān)鍵詞】2009年,清華附中,入學(xué)測試【解析】略.【答案】在表盤上共可作出12個不同的扇形,且112中的

27、每個數(shù)恰好被4個扇形覆蓋.將這12個扇形分為4組,使得每一組的3個扇形恰好蓋住整個表盤.那么,根據(jù)抽屜原理,從中選擇9個扇形,9必有913個扇形屬于同一組,那么這一組的3個扇形可以覆蓋整個表盤.另一方面,作84個扇形相當(dāng)于從全部的12個扇形中去掉4個,則可以去掉蓋住同一個數(shù)的4個扇形,這樣這個數(shù)就沒有被剩下的8個扇形蓋住,那么這8個扇形不能蓋住整個表盤【例14】從1,2,3,49,50這50個數(shù)中取出若干個數(shù),使其中任意兩個數(shù)的和都不能被7整除,則最多能取出多少個數(shù)?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】填空【解析】此題是結(jié)合數(shù)論余數(shù)部分知識與抽屜原理而成,既然題目中說任意兩數(shù)和不能被7整除,那

28、么便從除以7的余數(shù)入手:余0:(7,14,21,28,35,42,49);余1:(1,8,15,22,29,36,43,50);余2:(2,9,16,23,30,37,44);余3:(3,10,17,24,31,38,45);余4:(4,11,18,25,32,39,46);余5:(5,12,19,26,33,40,47);余6:(6,13,20,27,34,41,48);第一組內(nèi)的數(shù)最多只能取一個;如果取第二組,那么不能取第七組內(nèi)任何一個數(shù);取第三組,不能取第六組內(nèi)任何一個數(shù);取第四組,不能取第五組內(nèi)任意一個數(shù)。第二、三、四、五、六、七組分別有8、7、7、7、7、7個數(shù),所以最多可以取1+8

29、+7+7=23個數(shù)。(三)、最不利原則【例15】定美”主試委員會為三八年級準(zhǔn)備決賽試題.每個年級12道題,并且至少有8道題與其他各年級都不同.如果每道題出現(xiàn)在不同年級,最多只能出現(xiàn)3次.本屆活動至少要準(zhǔn)備道決賽試題.【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】填空Page11of17【關(guān)鍵詞】2008年,第六屆,走美杯,決賽【解析】每個年級都有自己8道題目,然后可以三至五年級共用4道題目,六到八年級共用4道題目,總共有864256(道)題目.【答案】56【鞏固】一個口袋中裝有500粒珠子,共有5種顏色,每種顏色各100粒。如果你閉上眼睛,至少取出多少粒珠子才能保證其中有5粒顏色相同?【考點(diǎn)】抽屜原理【

30、難度】3星【題型】解答【解析】至少要?。?1)5121(粒)【答案】21?!纠?6】有紅、黃、藍(lán)、白4色的小球各10個,混合放在一個布袋里.一次摸出小球8個,其中至少有幾個小球的顏色是相同的?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答【解析】從最不利的情況考慮,摸出的8個小球中有4個小球的顏色各不相同,那么余下的4個小球無論各是什么顏色,都必與之前的4個小球中的某一個顏色相同.即這8個小球中至少有2個小球的顏色是相同的.【答案】2個小球【鞏固】在100張卡片上不重復(fù)地編寫上1100,請問至少要隨意抽出幾張卡片才能保證所抽出卡片上的數(shù)相乘后之乘積可被4整除?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答

31、【解析】當(dāng)抽出50個奇數(shù)的時候,乘積還是奇數(shù),最多再抽出2張偶數(shù),乘積即可被4整除,也就是抽出52個數(shù)可以保證乘積能被4整除.【答案】52個數(shù)【例17】一個口袋里分別有紅、黃、黑球4,7,8個,為保證取出的球中有6個同色,則至少要取小球個。Page12of17【題型】填空14題【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【關(guān)鍵詞】2008年,希望杯,第六屆,五年級,一試,第【解析】如果要保證取到6個同色的球,至少要取4+5+5+1=15個【答案】15個【鞏固】一幅撲克牌有54張,最少要抽取幾張牌,方能保證其中至少有2張牌有相同的點(diǎn)數(shù)?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】點(diǎn)數(shù)為1(A)、2、3、4、

32、5、6、7、8、9、10、11(J)12(Q)、13(K)的牌各取1張,再取大王、小王各1張,一共15張,這15張牌中,沒有兩張的點(diǎn)數(shù)相同.這樣,如果任意再取1張的話,它的點(diǎn)數(shù)必為113中的一個,于是有2張點(diǎn)數(shù)相同.【答案】16張【綜合題】從1,2,3,4,5,,99,100這100個數(shù)中任意選出51個數(shù),證明:(1)在這51個數(shù)中,一定有兩個數(shù)互質(zhì);(2)在這51個數(shù)中,一定有兩個數(shù)的差等于50;(3)在這51個數(shù)中,一定存在9個數(shù),他們的最大公約數(shù)大于1.【解析】(1)我們將1100分成(1,2)(3,4)(5,6)(7,8)(97,98)(99,100)這50組,每組內(nèi)的數(shù)相鄰,而相鄰的

33、兩個自然數(shù)互質(zhì)。將這50組數(shù)作為50個抽屜,同一個抽屜內(nèi)的兩個數(shù)互質(zhì)。而現(xiàn)在51個數(shù),放進(jìn)50個抽屜里,則必定有兩個數(shù)在同一個抽屜,于是這兩個數(shù)互質(zhì)。問題得證。(2)我們將1100分成(1,51)(2,52)(3,53)(40,90)(50,100)這50組,每組內(nèi)的數(shù)相差50.將這50組數(shù)視為抽屜,則現(xiàn)在有51個數(shù)放進(jìn)50個抽屜內(nèi),則必定有2個數(shù)在同一抽屜,那么這兩個數(shù)的差為50.問題得證(3)我們將1100按2的倍數(shù)、3的倍數(shù)、既不是2又不是3的倍數(shù)的情況分組,有(2,4,6,8,98,100),(3,9,15,21,27,93,99),(5,7,11,13,17,19,23,95,97)

34、這三組,第一、二、三組分別有50、17、33個元素。最不利的情況下,51個數(shù)中有33個元素在第三組,那么剩下的18個數(shù)分到第一、二兩組內(nèi),那么至少有9個數(shù)在同一組,所以這9個數(shù)的最大公約數(shù)為2或3或他們的倍數(shù),顯然大于1.問題得證。Page13of17課堂檢測【隨練1】把9條金魚任意放在8個魚缸里面,請你說明至少有一個魚缸放有兩條或兩條以上金魚.【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】1星【題型】解答【解析】略.【答案】在8個魚缸里面,每個魚缸放一條,就是8條金魚;還剩下的一條,任意放在這8個魚缸其中的任意一個中,這樣至少有一個魚缸里面會放有兩條金魚.【隨練2】證明:任取8個自然數(shù),必有兩個數(shù)的差是7的倍數(shù).

35、【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答【解析】略.【答案】在與整除有關(guān)的問題中有這樣的性質(zhì),如果兩個整數(shù)a、b,它們除以自然數(shù)m的余數(shù)相同,那么它們的差ab是m的倍數(shù).根據(jù)這個性質(zhì),本題只需證明這8個自然數(shù)中有2個自然數(shù),它們除以7的余數(shù)相同.我們可以把所有自然數(shù)按被7除所得的7種不同的余數(shù)0、1、2、3、4、5、6分成七類.也就是7個抽屜.任取8個自然數(shù),根據(jù)抽屜原理,必有兩個數(shù)在同一個抽屜中,也就是它們除以7的余數(shù)相同,因此這兩個數(shù)的差一定是7的倍數(shù)【隨練3】把十只小兔放進(jìn)至多幾個籠子里,才能保證至少有一個籠里有兩只或兩只以上的小兔?【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】要想保

36、證至少有一個籠里有兩只或兩只以上的小兔,把小兔子當(dāng)作物品“,把籠子“當(dāng)作抽屜”,根據(jù)抽屜原理,要把10只小兔放進(jìn)1019個籠里,才能保證至少有一個籠里有兩只或兩只以上的小兔.【答案】9家庭作業(yè)【作業(yè)1】用五種顏色給正方體各面涂色(每面只涂一種色),請你說明:至少會有兩個面涂色相同.Page14of17【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】解答【解析】略.【答案】五種顏色最多只能涂5個不同顏色的面,因?yàn)檎襟w有6個面,還有一個面要選擇這五種顏色中的任意一種來涂,不管這個面涂成哪種顏色,都會和前面有一個面顏色相同,這樣就有兩個面會被涂上相同的顏色.也可以把五種顏色作為5個抽屜”,六個面作為六個物品,

37、當(dāng)把六個面隨意放入五個抽屜時,根據(jù)抽屜原理,一定有一個抽屜中有兩個或兩個以上的面,也就是至少會有兩個面涂色相同【作業(yè)2】證明:任取6個自然數(shù),必有兩個數(shù)的差是5的倍數(shù)?!究键c(diǎn)】抽屜原理【難度】3星【題型】解答【解析】略?!敬鸢浮堪炎匀粩?shù)按照除以5的余數(shù)分成5個剩余類,即5個抽屜.任取6個自然數(shù),根據(jù)抽屜原理,至少有兩個數(shù)屬于同一剩余類,即這兩個數(shù)除以5的余數(shù)相同,因此它們的差是5的倍數(shù)【作業(yè)3】袋中有外形安全一樣的紅、黃、藍(lán)三種顏色的小球各10個,每個小朋友只能從中摸出1個小球,至少有個小朋友摸球,才能保證一定有兩個人摸的球顏色一樣.【考點(diǎn)】抽屜原理【難度】2星【題型】填空【關(guān)鍵詞】2007年,第5屆,走美杯,3年級,初賽【解析】本題屬于抽屜原理中構(gòu)造抽屜解決問題,每個小朋友從中摸一個小球,小球的顏色可能為紅、黃、藍(lán)三種情況,故為三個抽屜,若想保證一定有兩個人摸的球顏色一樣,必須有21314(個)小朋友?!敬鸢浮?【作業(yè)4】班

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