抽屜原理:
原理1:把多于n個的物體放到n個抽屜里,則至少有一個抽屜里有2個或2個以上的物體。
原理2:把多于mn個的物體放到n個抽屜里,則至少有一個抽屜里有m+1個或多于m+1個的物體。
原理3:把(mn-1)個物體放入n個抽屜中,其中必有一個抽屜中至多有(m-1)個物體。
原理4:把無限多個東西任意分放進(jìn)n個空抽屜(n是自然數(shù)),那么一定有一個抽屜中放進(jìn)了無限多個東西。
《奧賽天天練》第五十二講《抽屜原理》。
關(guān)于抽屜原理的一些常識在三年級奧數(shù)課堂已經(jīng)介紹,請查閱:
三年級奧數(shù)解析(三十二)抽屜原理
應(yīng)用抽屜原理可以解決很多奇妙的問題,本講在三年級、四年級學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)運(yùn)用抽屜原理解決與之相關(guān)的一些比較復(fù)雜的實(shí)際問題。
解題技巧:
①在實(shí)際問題中,“抽屜”和“物體”的表述是不明確的,解題的關(guān)鍵就是確定問題中哪個概念對應(yīng)的是“抽屜”,哪個概念對應(yīng)的是“物體”,精心制造“抽屜”是解決此類問題的核心。
②運(yùn)用抽屜原理解題時,要從最不利的情況出發(fā),分析問題,這就是最不利原則。根據(jù)最不利原則要保證完成某一個任務(wù),必須考慮最不利的條件,只有用最不利條件下能實(shí)現(xiàn)的做法,才可以使這個任務(wù)必能完成。因此,解題時要全面分析題中條件,找出最不利的因素,再選用萬無一失的方法。
《奧賽天天練》第52講,模仿訓(xùn)練,練習(xí)1
【題目】:
五(1)班有40名學(xué)生,老師至少拿多少本本子隨意分給大家,才能保證至少有一個學(xué)生拿到2本或2本以上的本子?
【解析】:
根據(jù)最不利原則,從最不利的情況考慮:40名學(xué)生,每人分到1本,分掉了40本。
40+1=41(本)
第41本無論分給哪位同學(xué),這位同學(xué)都能拿到2本本子。
所以,老師至少拿41本本子隨意分給大家,才能保證至少有一個學(xué)生拿到2本或2本以上的本子
《奧賽天天練》第52講,模仿訓(xùn)練,練習(xí)2
【題目】:
有紅、黃、藍(lán)色手套各10只,最少要取出多少只才能保證其中有2雙顏色不相同的手套?
【解析】:
保證有2雙顏色不相同的手套,即保證有兩種顏色的手套,每種顏色手套各有一雙。
從最不利的情況考慮:第一種顏色10只手套全取出,還缺少一雙同色手套,剩下兩種顏色又各取出了1只。這時在剩下兩種顏色手套中任意摸出一只手套,就可以湊成第二雙同色手套。
10+2+1=13(只)
所以最少要取出13只手套,才能保證其中有2雙顏色不相同的手套。
《奧賽天天練》第52講,鞏固訓(xùn)練,習(xí)題1
【題目】:
一付撲克牌除了大、小王有4種花色,每種花色有13張,從中任意抽牌,問至少抽多少張才能保證有4張牌是同一花色的?
【解析】:
“除了大、小王”,也就是說被抽取的牌不包括大、小王。
根據(jù)最不利原則,從最不利的情況考慮:
從這付撲克牌中先抽出了每種花色各3張牌,這時從剩下的4種花色牌中任意抽一張牌,必能和原有的同花色3張牌湊成了同一花色4張牌。
3×4+1=13(張)
所以至少抽13張牌才能保證有4張牌是同一花色的。
《奧賽天天練》第52講,鞏固訓(xùn)練,習(xí)題2
【題目】:
幼兒園買來了不少兔、狗、長頸鹿玩具,每個小朋友任選兩件,那么至少要有幾個小朋友才能保證總有兩人選擇的玩具相同?
【解析】:
先確定從兔、狗、長頸鹿三種玩具中,任選兩件,共有多少種不同的選法(即有多少個抽屜)。因?yàn)閮杉婢呖梢韵嗤鶕?jù)搭配的規(guī)律,共有選法:
3+2+1=6(種)
所以至少要有(6+1=)7個小朋友才能保證總有兩人選擇的玩具相同。
《奧賽天天練》第52講,拓展提高,習(xí)題1
【題目】:
任意取幾個自然數(shù),才能保證其中一定有3個數(shù),使它們的和能被3整除?
【解析】:
任意自然數(shù)除以3,余數(shù)有3種情況:余數(shù)為0、余數(shù)為1、余數(shù)為2。
則任意3個同余的數(shù)的和能被3整除;余數(shù)分別為0、1、2的三個數(shù)的和能被3整除。
從最不利的情況考慮:把余數(shù)的3種情況看作3個抽屜,其中有2個抽屜里各有2個數(shù)。這時任意增加一個數(shù),放在空抽屜里,則每個抽屜中取一個數(shù)三個數(shù)的和能被3整除;這時任意增加一個數(shù),放在某個非空抽屜里,則這個抽屜里3個同余的數(shù)的和能被3整除。
2×2+1=5(個)
所以任意取5個自然數(shù),才能保證其中一定有3個數(shù),使它們的和能被3整除。
《奧賽天天練》第52講,拓展提高,習(xí)題2
【題目】:
在10×10方格紙的每個方格中任意填入1,2,3,4四個數(shù)之一,然后分別對2×2方格的四個數(shù)求和。在這些和中,至少有多少個相同?
【解析】:
2×2方格的每個方格中任意填入1,2,3,4四個數(shù)之一,四個方格中數(shù)字之和最大為:4×4=16;四個方格中數(shù)字之和最小為:1×4=4;所得和的大小共有13種可能:16-3=13。
根據(jù)圖形覆蓋規(guī)律,在10×10方格紙上每橫排有2×2方格:
10-2+1=9(個)。
同理在10×10方格紙上有2×2方格9排。
所以在10×10方格紙上共有不同的2×2方格:
9×9=81(個)。
81÷13=6……3
我們把13種不同的和看作13個抽屜,根據(jù)抽屜原理:
把多于mn個的物體放到n個抽屜里,則至少有一個抽屜里有m+1個或多于m+1個的物體。
所以題中所有2×2方格中的四個數(shù)之和,至少有(6+1=)7個和是相同的。