小学五年级上册数学奥数知识点讲解第12课《抽屉原理的一般表达》试题附答案

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小学奥数:抽屉原理(含答案)

小学奥数:抽屉原理(含答案)

小学奥数:抽屉原理(含答案)教案抽屉原理1、概念解析把3个苹果任意放到两个抽屉里,可以有哪些放置的方法呢?一个抽屉放一个,另一个抽屉放两个;或3个苹果放在某一个抽屉里.尽管放苹果的方式有所不同,但是总有一个共同的规律:至少有一个抽屉里有两个或两个以上的苹果.如果把5个苹果任意放到4个抽屉里,放置的方法更多了,但仍有这样的结果.由此我们可以想到,只要XXX的个数多于抽屉的个数,就一定能保证至少有一个抽屉里有两个或两个以上的苹果.道理很简单:如果每个抽屉里的苹果都不到两个(也就是至多有1个),那么所有抽屉里的苹果数的和就比总数少了.由此得到:抽屉原理:把多于n个的苹果放进n个抽屉里,那么至少有一个抽屉里有两个或两个以上的苹果。

如果把苹果换成了鸽子,把抽屉换成了笼子,同样有类似的结论,所以有时也把抽屉原理叫做鸽笼原理.不要小看这个“原理”,利用它可以解决一些表面看来似乎很难的数学问题。

比如,我们从街上随便找来13人,便可以断定他们中至少有两个人属相(指鼠、牛、虎、兔、…等十二种生肖)相同.怎样证实这个结论是正确的呢?只要利用抽屉原理就很简单把道理讲清楚.事实上,因为人数(13)比属相数(12)多,因而至少有两个人属相相同(在这里,把13人算作13个“苹果”,把12种属相算作12个“抽屉”)。

应用抽屉原理要注意识别“抽屉”和“苹果”,XXX的数目一定要大于抽屉的个数。

2、例题讲解例1有5个小朋友,每人都从装有许多是非围棋子的布袋中随便摸出3枚棋子.请你证实,这5个人中至少有两个小朋友摸出的棋子的颜色的配组是一样的。

例2一副扑克牌(去掉两张王牌),每人随意摸两张牌,至少有多少人才能保证他们当中一定有两人所摸两张牌的花色情况是相同的?例3从2、4、6、…、30这15个偶数中,任取9个数,证明其中一定有两个数之和是34。

例4从1、2、3、4、…、19、20这20个自然数中,至少任选几个数,就可以保证其中一定包括两个数,它们的差是12。

五年级上册奥数抽屉原理的一般表述(例题含答案)

五年级上册奥数抽屉原理的一般表述(例题含答案)

第十二讲抽屉原理的一般表述我们知道,把3个苹果随意放进两个抽屉里,至少有一个抽屉里有两上或两个以上的苹果.如果把5个苹果放进两个抽屉里,上述结果当然还能成立.能不能有更强一点的结果呢?我们发现把5个苹果往两个抽屉里放,即使每个抽屉都放2个还剩1个苹果,这个苹果无论放到哪个抽屉里都会出现有一个抽屉里有3个苹果.同样,如果苹果个数变为7个,那么就可以保证有一个抽屉里至少有4个苹果了。

这里有什么规律呢?先将苹果平均分到各个抽屉里,如果至少还余1个苹果,那么多余的苹果无论再放入哪个抽屉中都可以保证至少有一个抽屉里有(商+1)个(或更多的)苹果。

这样,可得到下述加强的抽屉原理:把多于m×n个苹果随意放进n个抽屉里,那么至少有一个抽屉里有(m+1)个或(m+1)个以上的苹果。

例1 ①求证:任意25个人中,至少有3个人的属相相同.②要想保证至少有5个人的属相相同,但不能保证有6个人属相相同,那么人的总数应在什么范围内?分析与解答①把12种属相看作12个抽屉。

因为25÷12=2…1,所以,根据抽屉原理,至少有3个人的属相相同。

②要保证有5个人的属相相同,总人数最少为:4×12+1=49(人)。

不能保证有6个人属相相同的最多人数为:5×12=60(人)。

所以,总人数应在49人到60人的范围内。

例2 放体育用品的仓库里有许多足球、排球和篮球.有66名同学来仓库拿球,要求每人至少拿1个球,至多拿2个球.问:至少有多少名同学所拿的球种类是完全一样的?分析与解答拿球的配组方式有以下9种:{足},{排},{篮},{足,足},{排,排},{篮,篮},{足,排},{足,篮},{排,篮}。

把这9种配组方式看作9个抽屉。

因为66÷9=7…3,所以至少有7+1=8(名)同学所拿的球的种类是完全一样的。

例3 一副扑克牌,共54张,问:至少从中摸出多少张牌才能保证①至少有5张牌的花色相同;②四种花色的牌都有;③至少有3张牌是红桃。

小学奥数精讲第十二讲 抽屉原理(二)

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.。

小学五年级奥数精讲:抽屉原理习题及答案

小学五年级奥数精讲:抽屉原理习题及答案

小学五年级奥数精讲:抽屉原理习题及答案一、知识总结:抽屉原理1:将多于n件物品任意放到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品不少于2件。

抽屉原理2:将多于m×n件物品任意放到到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品不少于(m+1)件。

理解抽屉原理要注意几点:(1)抽屉原理是讨论物品与抽屉的关系,要求物品数比抽屉数或抽屉数的倍数多,至于多多少,这倒无妨。

(2)“任意放”的意思是不限制把物品放进抽屉里的方法,不规定每个抽屉中都要放物品,即有些抽屉可以是空的,也不限制每个抽屉放物品的个数。

(3)抽屉原理只能用来解决存在性问题,“至少有一个”的意思就是存在,满足要求的抽屉可能有多个,但这里只需保证存在一个达到要求的抽屉就够了。

(4)将a件物品放入n个抽屉中,如果a÷n= m……b,其中b是自然数,那么由抽屉原理2就可得到,至少有一个抽屉中的物品数不少于(m+1)件。

二、小试牛刀例1、五年级有47名学生参加一次数学竞赛,成绩都是整数,满分是100分。

已知3名学生的成绩在60分以下,其余学生的成绩均在75~95分之间。

问:至少有几名学生的成绩相同?例2、夏令营组织2000名营员活动,其中有爬山、参观博物馆和到海滩游玩三个项目。

规定每人必须参加一项或两项活动。

那么至少有几名营员参加的活动项目完全相同?例3、把125本书分给五(2)班学生,如果其中至少有1人分到至少4本书,那么,这个班最多有多少人?例4、五(1)班张老师在一次数学课上出了两道题,规定每道题做对得2分,没做得1分,做错得0分。

张老师说:可以肯定全班同学中至少有6名学生各题的得分都相同。

那么,这个班最少有多少人?例5、任意将若干个小朋友分为五组。

证明:一定有这样的两组,两组中的男孩总数与女孩总数都是偶数。

例6、把一个长方形画成3行9列共27个小方格,然后用红、蓝铅笔任意将每个小方格涂上红色或蓝色。

是否一定有两列小方格涂色的方式相同?例7、在任意的四个自然数中,是否总能找到两个数,它们的差是3的倍数?例8、从1,3,5,7,…,47,49这25个奇数中至少任意取出多少个数,才能保证有两个数的和是52。

小学五年级奥数第12课《染色中的抽屉原理》试题附答案

小学五年级奥数第12课《染色中的抽屉原理》试题附答案

小学五年级上册数学奥数知识点讲解第12课《染色中的抽屉原理》试题附答案第十三讲染色中的抽屉原理根据抽屉原理可以解决许多有趣的问题,关键在于根据不同的问题制造抽屉.如研究整除问题时常用剩余类当作抽屉,研究长度和面积时用图形制造抽屉等等.在这一讲中将研究如何用颜色当作抽屉来解决一些问题。

例1平面上有A、B、C、D、E、F六个点,其中没有三点共线,每两点之间任意选用红线或蓝线连接,求证:不管怎样连接,至少存在一个三边同色的三角形。

例2从同一个小学毕业的同学之间的关系可以分为三个等级:关系密切、一般关系、毫无关系.请你证明在这个学校的17名校友中,至少有三个人,他们之间的关系是同一个等级的。

例3用黑、白两种颜色把一个2X5 (即2行5列)的长方形中的每个小方格都随意染一种颜色.证明:必有两列,它们的涂色方式完全相同。

例4如果有一个3 Xn的方格阵列,每一列的三个方格都任意用红、黄、蓝、绿四色之三染成三种不同颜色,问n至少是多少时,才能保证至少有3列的染色方式完全相同。

例5对一块3行7列的长方形阵列中的小方格的每一格任意染成黑色或白色,求证:在这个长方形中,一定有一个由小方格组成的长方形,它的四个角上的小方格同色。

例6用黑、白两种颜色将一个5X5的长方形中的小方格随意染色.求证:在这个长方形中一定有一个由小方格组成的长方形,它的四个角上的小方格同色。

答案第十三讲染色中的抽屉原理根据抽屉原理可以解决许多有趣的、可题,关键在于根据不同的问题制造抽屉.如研究整除问题时常用剩余类当作抽屉,研究长度和面积时用图形制造抽屉等等.在这一讲中将研究如何用颜色当作抽屉来解决一些问题。

例1平面上有鼠B、C、D、E、F六个点,其中没有三点共线,每两点之间任意选用红线或蓝线连接,求证:不管怎样连接,至少存在一个三边同色的三角形。

分析与解答连彩线的方式很多,如果一一画图验证结论,显然是不可取的.这个问题如果利用抽屉原理去解决,就不是难事了。

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