抽屉原理 抽屉原理在小学数学教材中没有作为知识向同学们介绍,但它却是我们解决数学问题的一种重要的思考方法。 抽屉原理最早是由德国数学家狄利克雷最早发现的,所以也叫做狄利克雷重叠原则。 下面我们就一起来研究“抽屉原理”。 【典型例题】 1. 第一抽屉原理:把个物体放入n个抽屉中,其中必有一个抽屉中至少有个物体。 例如:把3个苹果放入2个抽屉中,必然有一个抽屉中有2个苹果。 2. 若把5个苹果放到6个抽屉中,就必然有一个抽屉是空着的。这称为第二抽屉原理:把个物体放在n个抽屉中,其中必有一个抽屉中至多有个物体。 3. 构造抽屉的方法: 在我们利用抽屉原理思想解决数学问题时,关键是怎样把题目中的数量相对应的想成苹果和抽屉,所以构造“抽屉”是解题的关键。下面我们就通过例题介绍常见的构造“抽屉”的思想方法。 例1. 用“数的分组法”构造抽屉。 从1,2,3,……,100这100个数中任意挑出51个数来,证明在这51个数中,一定有:(1)2个数互质;(2)2个数的差为50;(3)8个数,它们的最大公约数大于1。 分析与解答: (1)将100个数分成50组 {1,2},{3,4},……,{99,100}。 在选出的51个数中,一定有2个数属于同一组,这一组的2个数是相邻的整数,它们一定是互质的。 (2)我们可以将100个数分成下面这样的50组: {1,51},{2,52},……,{50,100}。 在选出的51个数中,必有2个数属于同一组,这一组的2个数的差为50。 (3)将100个数分成5组(一个数可以在不同的组内): 第一组:2的倍数,即{2,4,……,100}; 第二组:3的倍数,即{3,6,……,99}; 第三组:5的倍数,即{5,10,……,100}; 第四组:7的倍数,即{7,14,……,98}; 第五组:1和大于7的质数,即{1,11,13,……,97}。 第五组中一共有22个数,所以选出的51个数中至少有29个数在第一组到第四组中,根据抽屉可以知道总会有8个数在第一组到第四组的某一组中,这8个数的最大公约数大于1。 例2. 用“染色分类法”构造抽屉。 下表是一个3行10列共30个小正方形的长方形,现在把每个小方格添上红色或黄色,请证明无论怎么添法一定能找到两例,它们的添色方式完全相同。 分析与解答: 因为每一列有三格,用两种颜色去涂3个方格,我们经过实验就可以看出有8种不同的涂法。 现在我们可以把这8种涂法看做8只“抽屉”,把10列方格看做10个苹果,把10列放入8只抽屉中,由抽屉原理,至少有一只抽屉有两个相同的元素,即至少有两列涂色方式完全相同。 例3. 口袋中有红、黑、白球各若干个,它们的外形与重量都一样,至少拿出几个球,才能保证有六个颜色相同的球? 分析与解答: 这道题中我们可以设这三种颜色为三个抽屉。要想保证有6个相同颜色的球,可以看作一个抽屉中有6个苹果。这就必须先保证每种颜色各有5个,再加上任意颜色的一个球,就可以保证有同种颜色的6个球。所以至少要拿出个球,才能保证有六个颜色相同的球。 【模拟试题】(答题时间:30分钟) 1. 某班37名同学,至少有几个同学在同一个月过生日? 2. 42只鸽子飞进5个笼子里,可以保证至少有一个笼子中可以有几只鸽子? 3. 口袋中有红、黑、白、黄球各10个,它们的外型与重量都一样,至少要摸出几个球,才能保证有4个颜色相同的球? 4. 饲养员给10只猴子分苹果,其中至少要有一只猴子得到7个苹果,饲养员至少要拿来多少个苹果? 5. 从13个自然数中,一定可以找到两个数,它们的差是12的倍数。 6. 一个班有40名同学,现在有课外书125本。把这些书分给同学,是否有人会得到4件或4件以上的玩具? 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/37a5f45777232f60ddcca1d7.html