抽屉原理典型习题
专题十三抽屉原理

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
【例题四】小猴爬竹竿,每次上爬3节下 滑1节。请你算一下,竹竿有7节,小猴爬 到竿顶要爬几次?
【例题五】李家有个小弟弟,边上楼边做游戏, 他每次上3级后又退下来1级。想一想,11级楼 梯几次才能上去?
• 【例题六】一口水井深5米,一只青蛙在井底,每 次只能跳上1米,问这只青蛙几次才能跳出井口?
习题 1.糖罐里放着巧克力、牛奶糖各6粒,它 们的大小、形状都相同,要保证一次拿出两粒 不同的糖,至少要拿出几粒糖?
专题 十三 抽屉原理 蜗牛爬井 【例题一】抽屉里有6只白袜子和6只红袜子, 每次拿1只,最少拿几次就会有一双颜色相同 的袜子?
【例题二】王老师的教具盒里有红、黄、白三种 颜色的方木块各3个,大小形状相同,每次拿1个,最 多拿几次就会有相同颜色的两个方木块?
【例题三】王老师的教具盒里有黑色、白色的 球各5个,它们的形状、大小相同,要保证一次拿 出两个颜色不同的球,至少要摸出多少个球?
小学数学思维训练——抽屉原理练习题及答案

小学数学思维训练——抽屉原理练习题1.木箱里装有红色球3个、黄色球5个、蓝色球7个,若蒙眼去摸,为保证取出的球中有两个球的颜色相同,则最少要取出多少个球?解:把3种颜色看作3个抽屉,若要符合题意,则小球的数目必须大于3,故至少取出4个小球才能符合要求。
2.一幅扑克牌有54张,最少要抽取几张牌,方能保证其中至少有2张牌有相同的点数?解:点数为1(A)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11(J)、12(Q)、13(K)的牌各取1张,再取大王、小王各1张,一共15张,这15张牌中,没有两张的点数相同。
这样,如果任意再取1张的话,它的点数必为1~13中的一个,于是有2张点数相同。
3.11名学生到老师家借书,老师是书房中有A、B、C、D四类书,每名学生最多可借两本不同类的书,最少借一本。
试证明:必有两个学生所借的书的类型相同。
证明:若学生只借一本书,则不同的类型有A、B、C、D四种,若学生借两本不同类型的书,则不同的类型有AB、AC、AD、BC、BD、CD六种。
共有10种类型,把这10种类型看作10个“抽屉”,把11个学生看作11个“苹果”。
如果谁借哪种类型的书,就进入哪个抽屉,由抽屉原理,至少有两个学生,他们所借的书的类型相同。
4.有50名运动员进行某个项目的单循环赛,如果没有平局,也没有全胜,试证明:一定有两个运动员积分相同。
证明:设每胜一局得一分,由于没有平局,也没有全胜,则得分情况只有1、2、3……49,只有49种可能,以这49种可能得分的情况为49个抽屉,现有50名运动员得分,则一定有两名运动员得分相同。
5.体育用品仓库里有许多足球、排球和篮球,某班50名同学来仓库拿球,规定每个人至少拿1个球,至多拿2个球,问至少有几名同学所拿的球种类是一致的?解题关键:利用抽屉原理2。
解:根据规定,多有同学拿球的配组方式共有以下9种:﹛足﹜﹛排﹜﹛蓝﹜﹛足足﹜﹛排排﹜﹛蓝蓝﹜﹛足排﹜﹛足蓝﹜﹛排蓝﹜。
以这9种配组方式制造9个抽屉,将这50个同学看作苹果50÷9 =5 (5)由抽屉原理2k=[m/n ]+1可得,至少有6人,他们所拿的球类是完全一致的。
小学数学抽屉原理例题

小学数学抽屉原理例题篇一:抽屉原理公式及例题抽屉原理公式及例题“至少??才能保证(一定)?最不利原则抽屉原则一:如果把(n+1)个物体放在n个抽屉里,那么必有一个抽屉中至少放有2个物体。
例:把4个物体放在3个抽屉里,也就是把4分解成三个整数的和,那么就有以下四种情况:抽屉原则二:如果把n个物体放在m个抽屉里,其中nm,那么必有一个抽屉至少有:①k=[n/m ]+1个物体:当n不能被m整除时。
②k=n/m个物体:当n能被m整除时。
例1.木箱里装有红色球3个、黄色球5个、蓝色球7个,若蒙眼去摸,为保证取出的球中有两个球的颜色相同,则最少要取出多少个球?解:把3种颜色看作3个抽屉,若要符合题意,则小球的数目必须大于3,故至少取出4个小球才能符合要求。
例2.一幅扑克牌有54张,最少要抽取几张牌,方能保证其中至少有2张牌有相同的点数?解:点数为1(A)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11(J)、12(Q)、13(K)的牌各取1张,再取大王、小王各1张,一共15张,这15张牌中,没有两张的点数相同。
这样,如果任意再取1张的话,它的点数必为1~13中的一个,于是有2张点数相同。
15+1=16 例3:从一副完整的扑克牌中,至少抽出()张牌,才能保证至少6张牌的花色相同? A.21 B.22 C.23 D.24 解:完整的扑克牌有54张,看成54个“苹果”,抽屉就是6个(黑桃、红桃、梅花、方块、大王、小王),为保证有6张花色一样,我们假设现在前4个“抽屉”里各放了5张,后两个“抽屉”里各放了1张,这时候再任意抽取1张牌,那么前4个“抽屉”里必然有1个“抽屉”里有6张花色一样。
答案选C.例4:2013年国考:某单位组织4项培训A、B、C、D,要求每人参加且只参加两项,无论如何安排,都有5人参加培训完全相同,问该单位有多少人?每人一共有6种参加方法(4个里面选2个)相当于6个抽屉,最差情况6种情况都有4个人选了,所以4*6=1=25 例5:有300名求职者参加高端人才专场招聘会,其中软件设计类、市场营销类、财务管理类和人力资源管理类分别有100、80、70和50人。
小学奥数专题—抽屉原理(一)

⼩学奥数专题—抽屉原理(⼀)⼩学奥数专题—抽屉原理(⼀)[专题介绍] 把4只苹果放到3个抽屉⾥去,共有4种放法(请⼩朋友们⾃⼰列举),不论如何放,必有⼀个抽屉⾥⾄少放进两个苹果。
同样,把5只苹果放到4个抽屉⾥去,必有⼀个抽屉⾥⾄少放进两个苹果。
……更进⼀步,我们能够得出这样的结论:把n+1只苹果放到n个抽屉⾥去,那么必定有⼀个抽屉⾥⾄少放进两个苹果。
这个结论,通常被称为抽屉原理。
利⽤抽屉原理,可以说明(证明)许多有趣的现象或结论。
不过,抽屉原理不是拿来就能⽤的,关键是要应⽤所学的数学知识去寻找“抽屉”,制造“抽屉”,弄清应当把什么看作“抽屉”,把什么看作“苹果”。
[经典例题]【例1】⼀个⼩组共有13名同学,其中⾄少有2名同学同⼀个⽉过⽣⽇。
为什么?【分析与解答】每年⾥共有12个⽉,任何⼀个⼈的⽣⽇,⼀定在其中的某⼀个⽉。
如果把这12个⽉看成12个“抽屉”,把13名同学的⽣⽇看成13只“苹果”,把13只苹果放进12个抽屉⾥,⼀定有⼀个抽屉⾥⾄少放2个苹果,也就是说,⾄少有2名同学在同⼀个⽉过⽣⽇。
【例 2】任意4个⾃然数,其中⾄少有两个数的差是3的倍数。
这是为什么?【分析与解答】⾸先我们要弄清这样⼀条规律:如果两个⾃然数除以3的余数相同,那么这两个⾃然数的差是3的倍数。
⽽任何⼀个⾃然数被3除的余数,或者是0,或者是1,或者是2,根据这三种情况,可以把⾃然数分成3类,这3种类型就是我们要制造的3个“抽屉”。
我们把4个数看作“苹果”,根据抽屉原理,必定有⼀个抽屉⾥⾄少有2个数。
换句话说,4个⾃然数分成3类,⾄少有两个是同⼀类。
既然是同⼀类,那么这两个数被3除的余数就⼀定相同。
所以,任意4个⾃然数,⾄少有2个⾃然数的差是3的倍数。
想⼀想,例2中4改为7,3改为6,结论成⽴吗?【例3】有规格尺⼨相同的5种颜⾊的袜⼦各15只混装在箱内,试问不论如何取,从箱中⾄少取出多少只就能保证有3双袜⼦(袜⼦⽆左、右之分)?【分析与解答】试想⼀下,从箱中取出6只、9只袜⼦,能配成3双袜⼦吗?回答是否定的。
[五年级简单的抽屉原理练习题及答案【五篇】]抽屉原理十个例题
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【导语】天高鸟飞,海阔鱼跃,学习这舞台,秀出你独特的精彩用好分秒时间,积累点滴知识,解决疑难问题,学会举一反三。
以下是大范文网为大家整理的《五年级简单的抽屉原理练习题及答案【五篇】》供您查阅。
【第一篇:方格涂色】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?将9列小方格看成9件物品,每列小方格不同的涂色方式看成不同的抽屉。
如果涂色方式少于9种,那么就可以得到肯定的答案。
涂色方式共有下面8种:9件物品放入8个抽屉,必有一个抽屉的物品数不少于2件,即一定有两列小方格涂色的方式相同。
【第二篇:相同的四位数】用1,2,3,4这4个数字任意写出一个10000位数,从这个10000位数中任意截取相邻的4个数字,可以组成许许多多的四位数。
这些四位数中至少有多少个是相同的?猛一看,谁是物品,谁是抽屉,都不清楚。
因为问题是求相邻的4个数字组成的四位数有多少个是相同的,所以物品应是截取出的所有四位数,而将不同的四位数作为抽屉。
在10000位数中,共能截取出相邻的四位数10000-3=9997(个),即物品数是9997个。
用1,2,3,4这四种数字可以组成的不同四位数,根据乘法原理有4×4×4×4=256(种),这就是说有256个抽屉。
9997÷256=39......13,所以这些四位数中,至少有40个是相同的。
【第三篇:取数字】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。
首先要根据题意构造合适的抽屉。
在这25个奇数中,两两之和是52的有12种搭配:{3,49},{5,47},{7,45},{9,43},{11,41},{13,39},{15,37},{17,35},{19,33},{21,31},{23,29},{25,27}。
数学广角抽屉原理及练习题汇集(附答案)

原理一1.木箱里装有红色球3个、黄色球5个、蓝色球7个,若蒙眼去摸,为保证取出的球中有两个球的颜色相同,则最少要取出多少个球?4个2.一幅扑克牌有54张,最少要抽取几张牌,方能保证其中至少有2张牌有相同的点数?5张3一个布袋中有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?9块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?不会。
概率题吧??????????5.体育用品仓库里有许多足球、排球和篮球,某班50名同学来仓库拿球,规定每个人至少拿1个球,至多拿2个球,问至少有几名同学所拿的球种类是一致的?不会。
6.某校有55个同学参加数学竞赛,已知将参赛人任意分成四组,则必有一组的女生多于2人,又知参赛者中任何10人中必有男生,则参赛男生的人生为__________人。
不会7、一副扑克牌有四种花色,每种花色各有13张,现在从中任意抽牌。
问最少抽几张牌,才能保证有4张牌是同一种花色的?138. 某旅游车上有47名乘客,每位乘客都只带有一种水果。
如果乘客中有人带梨,并且其中任何两位乘客中至少有一个人带苹果,那么乘客中有______人带苹果。
不会。
9. 一些苹果和梨混放在一个筐里,小明把这筐水果分成了若干堆,后来发现无论怎么分,总能从这若干堆里找到两堆,把这两堆水果合并在一起后,苹果和梨的个数是偶数,那么小明至少把这些水果分成了_______堆。
不会10. 有黑色、白色、蓝色手套各5只(不分左右手),至少要拿出__4___只(拿的时候不许看颜色),才能使拿出的手套中一定有两双是同颜色的。
1.某单位购进92箱桔子,每箱至少110个,至多138个,现将桔子数相同的作为一组,箱子数最多的一组至少有几箱?2.幼儿园小朋友分200块饼干,无论怎样分都有人至少分到8块饼干,这群小朋友至多有多少名?3.有若干堆分币,每堆分币中没有币值相同的分币.任意挑选多少堆分币,才能保证一定有两堆分币的组成是相同的?4.图书馆有甲、乙、丙、丁四类图书,规定每个同学最多可以借两本不同类的图书,至少有多少个同学借书,才能保证有两个人所借的图书类别相同?5.我国人口已超过12亿,如果人均寿命不超过75岁,那么我国至少有两个人出生的时间相差不会超过2秒钟.这个结论是否正确?6.红光小学五(2)班选两名班长.投票时,每个同学只能从4名候选人中挑选2名.这个班至少应有多少个同学,才能保证有8个或8个以上的同学投了相同的2名候选人的票?7.把135块饼干分给16个小朋友,若每个小朋友至少要分到一块饼干,那么不管怎样分,一定会有两个小朋友得到的饼干数目相同.为什么?原理(二)1.红光小学每周星期一、三、五、六各举办一种课外活动,问:至少要有多少学生报名参加,才能保证其中至少有3位学生所参加的课外活动完全一样?2.任意取多少个自然数,才能保证至少有两个数的差是7的倍数?3.在前10个自然数中,至少取多少个数,才能保证其中有两个数的和是10?4.下图是一个5行5列的方格表,能否在每个方格中分别填上1,2,3中的一个数,使得每行、每列及两条对角线上的五个方格中的数字之和互不相同?5.要把85个球放入若干个盒子中,每个盒子中最多放7个.问:至少有几个盒子中放球的数目相同?6.至少取出多少个真分数,才可以保证其中必有两个真分数之差小例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。
抽屉原理练习题一

抽屉原理练习题一1、有黑色、白色、黄色的筷子各8根,混杂放在一起,黑暗中想从这些筷子之中取出颜色不同的两双筷子,至少要取出多少根(11根)才能保证达到要求?至少拿几根(6根),才能保证有两双同色的筷子?2、从任意3个整数中,一定可以找到两个。
使得它们的和是一个偶数,这是为什么?3、某班有49个学生,最大的12岁,最小的9岁,是否一定有两个学生,他们是同年同月出生的?4、一副扑克牌有54张,至少要抽取几张牌,方能保证其中至少有2张牌有相同的点数? 165、学校买来历史、文艺、科普三种图书若干本,每个同学从中任意借两本,那么至少要多少名学生一起来借书,其中才一定有两人所借的图书种类相同? 76.11名学生到老师家借书,老师的书房中有A、B、C、D四类书,每名学生最多可借两本不同类的书,最少借一本。
试证明:必有两个学生所借的书的类型相同。
7.有50名运动员进行某个项目的单循环赛,如果没有平局,也没有全胜,试证明:一定有两个运动员积分相同。
8.体育用品仓库里有许多足球、排球和篮球,某班50名同学来仓库拿球,规定每个人至少拿1个球,至多拿2个球,问至少有几名同学所拿的球种类是一致的?69.一些苹果和梨混放在一个筐里,小明把这筐水果分成了若干堆,后来发现无论怎么分,总能从这若干堆里找到两堆,把这两堆水果合并在一起后,苹果和梨的个数是偶数,则小明至少把这些水果分成了几堆。
10.六年级有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?1511.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?12.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?913.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)。
抽屉原理典型习题知识分享

抽屉原理典型习题抽屉原理规律:用苹果数除以抽屉数,若除数不为零,则“答案”为商加1;若除数为零,则“答案”为商抽屉原则一:把n个以上的苹果放到n个抽屉中,无论怎么放,一定能找到一个抽屉,它里面至少有两个苹果。
抽屉原则二:把多于m x n 个苹果放到n个抽屉中,无论怎么放,一定能找到一个抽屉,它里面至少有(m+1)个苹果。
一、基础训练。
1、把98个苹果放到10个抽屉里,无论怎么放,我们一定能找到一个含苹果最多的抽屉,它里面至少有______个苹果。
98÷10=9 (8)2、1000只鸽子飞进50个巢,无论怎么飞,我们一定能找到一个含鸽子最多的巢,它里面至少有_______只鸽子。
1000÷50=203、从8个抽屉里拿出17个苹果,无论怎么拿,我们一定能拿到苹果最多的那个抽屉,从它里面至少拿出______个苹果。
17÷8=2 (1)4、从______个抽屉中(填最大数)拿出25个苹果,才能保证一定能找出一个抽屉,从它当中至少拿出7个苹果。
25÷(4)=6 (1)二、拓展训练。
1、六(1)班有49名学生,数学高老师了解到期中考试该班英语成绩除3人外,均在86分以上后就说:“我可以断定,本班至少有4人成绩相同”。
王老师说的对吗?为什么(49-3)÷15=3 (1)86,,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,100十五个数2、从1、2、3……,100这100个数中任意挑出51个数来,证明这51个数中,一定有(1)2个数互质任一个奇数都可以和偶数成互质数50个偶数,任意挑出51个数来必会有奇数与偶数(2)有两个数的差是50(1,51)(2,52)(3,53)……(49,99)(50,100)50组若取51个每组可取1个共50个,另一个任意取一个,就能组成差是5051÷50=1 (1)3、圆周上有2000个点,在其上任意地标上0、1、2……、1999(每一点只标一个数,不同的点标上不同的数),求证:必然存在一点,与它紧相邻的两个数和这点上所标的三个数之和不小于2999.(0+1999)*2000÷2=19990001999000÷2000*3=4、有一批四种颜色的小旗,任意取出三面排成一行,表示各种信号,证明:在200个信号中至少有四个信号完全相同。
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抽屉原理规律:用物体数除以抽屉数,若除数不为零,则“答案”为商加1;若除数为零,则“答案”为商抽屉原则一:把n个以上的物体放到n个抽屉中,无论怎么放,一定能找到一个抽屉,它里面至少有两个苹果。
抽屉原则二:把多于m x n 个物体放到n个抽屉中,无论怎么放,一定能找到一个抽屉,它里面至少有(m+1)个苹果。
一、基础训练。
1、把98个苹果放到10个抽屉里,无论怎么放,我们一定能找到一个含苹果最多的抽屉,它里面至少有______个苹果。
2、1000只鸽子飞进50个巢,无论怎么飞,我们一定能找到一个含鸽子最多的巢,它里面至少有_______只鸽子。
3、从8个抽屉里拿出17个苹果,无论怎么拿,我们一定能拿到苹果最多的那个抽屉,从它里面至少拿出______个苹果。
4、从______个抽屉中(填最大数)拿出25个苹果,才能保证一定能找出一个抽屉,从它当中至少拿出7个苹果。
二、拓展训练。
1、六(1)班有49名学生,数学高老师了解到期中考试该班英语成绩除3人外,均在86分以上后就说:“我可以断定,本班至少有4人成绩相同”。
王老师说的对吗?为什么2、从1、2、3……,100这100个数中任意挑出51个数来,证明这51个数中,一定有(1)2个数互质(2)有两个数的差是50100个中,有50个奇数,50个偶数,而奇数和偶数必定互质,所以51个数字中,比有一对奇偶数是互质的。
3、圆周上有2000个点,在其上任意地标上0、1、2……、1999(每一点只标一个数,不同的点标上不同的数),求证:必然存在一点,与它紧相邻的两个数和这点上所标的三个数之和不小于2999.4、有一批四种颜色的小旗,任意取出三面排成一行,表示各种信号,证明:在200个信号中至少有四个信号完全相同。
解:四种颜色的小旗取出三面共可组成4×4×4=64种信号(注三面可以是同色的),则将200看作苹果,64种信号看作64个抽屉,由抽屉原则知至少有4个苹果在同一抽屉中,即至少有4个信号完全相同。
5、在圆周上放着100个筹码,其中有41个红的和59个蓝的,那么总可以找到两个红筹码,在他们之间刚好有19个筹码,为什么?6、试卷上有4道题,每题有3个可供选择的答案,一群学生参加考试,结果对于其中任何三人都有一道题目的答案互不相同,问:参加考试的学生最多有多少人?7、一次数学竞赛,有75人参加,满分为20分,参赛者得分都是整数,75人的总分是980分,至少有几分得分相同?8、某校六年级学生有31人是四月份出生的,请证明:至少有两人在同一天出生。
9、袋子里有四种不同颜色的小球,每次摸出2个,要保证10次所摸得的结果是一样的,至少要摸多少次?10、一副扑克牌共有54张,从中取出多少张,才能保证其中必有3种花色。
11、图书角剩下科技书和文艺书各4本,现在有4个学生来借阅,每人从中借2本,请你证明,必有两名学生借阅的图书完全相同。
12、在一条长100米的小路一旁种上101棵小树,不管怎么种,至少有两棵树苗之间的距离不超过1米。
13、六年级有男生57人,证明:至少有两名男生在同一个星期过生日。
14、19朵鲜花插入4个花瓶里,证明:至少有一个花瓶里要插入5朵或5朵以上的鲜花。
14、某旅行团一行50人,随意游览甲、乙、丙三地,至少要有多少人游览的地方完全相同?小升初“抽屉原理”讲解例5 有一个生产天平上用的铁盘的车间,由于工艺上的原因,只能控制盘的重量在指定的20克到20.1克之间。
现在需要重量相差不超过0.005克的两只铁盘来装配一架天平,问:最少要生产多少个盘子,才能保证一定能从中挑出符合要求的两只盘子?解:把20~20.1克之间的盘子依重量分成20组:第1组:从20.000克到20.005克;第2组:从20.005克到20.010克;……第20组:从20.095克到20.100克。
这样,只要有21个盘子,就一定可以从中找到两个盘子属于同一组,这2个盘子就符合要求。
例6 在圆周上放着100个筹码,其中有41个红的和59个蓝的。
那么总可以找到两个红筹码,在它们之间刚好放有19个筹码,为什么?分析:此题需要研究“红筹码”的放置情况,因而涉及到“苹果”的具体放置方法,由此我们可以在构造抽屉时,使每个抽屉中的相邻“苹果”之间有19个筹码。
解:依顺时针方向将筹码依次编上号码:1,2,…,100。
然后依照以下规律将100个筹码分为20组:(1,21,41,61,81);(2,22,42,62,82);……(20,40,60,80,100)。
将41个红筹码看做苹果,放入以上20个抽屉中,因为41=2×20+1,所以至少有一个抽屉中有2+1=3(个)苹果,也就是说必有一组5个筹码中有3个红色筹码,而每组的5个筹码在圆周上可看做两两等距,且每2个相邻筹码之间都有19个筹码,那么3个红色筹码中必有2个相邻(这将在下一个内容——第二抽屉原理中说明),即有2个红色筹码之间有19个筹码。
下面我们来考虑另外一种情况:若把5个苹果放到6个抽屉中,则必然有一个抽屉空着。
这种情况一般可以表述为:第二抽屉原理:把(mn-1)个物体放入n个抽屉,其中必有一个抽屉中至多有(m-1)个物体。
例7 在例6中留有一个疑问,现改述如下:在圆周上放有5个筹码,其中有3个是同色的,那么这3个同色的筹码必有2个相邻。
分析:将这个问题加以转化:如右图,将同色的3个筹码A,B,C置于圆周上,看是否能用另外2个筹码将其隔开。
解:如图,将同色的3个筹码放置在圆周上,将每2个筹码之间的间隔看做抽屉,将其余2个筹码看做苹果,将2个苹果放入3个抽屉中,则必有1个抽屉中没有苹果,即有2个同色筹码之间没有其它筹码,那么这2个筹码必相邻。
例8 甲、乙二人为一个正方形的12条棱涂红和绿2种颜色。
首先,甲任选3条棱并把它们涂上红色;然后,乙任选另外3条棱并涂上绿色;接着甲将剩下的6条棱都涂上红色。
问:甲是否一定能将某一面的4条棱全部涂上红色?解:不能。
如右图将12条棱分成四组:第一组:{A1B1,B2B3,A3A4},第二组:{A2B2,B3B4,A4A1},第三组:{A3B3,B4B1,A1A2},第四组:{A4B4,B1B2,A2A3}。
无论甲第一次将哪3条棱涂红,由抽屉原理知四组中必有一组的3条棱全未涂红,而乙只要将这组中的3条棱涂绿,甲就无法将某一面的4条棱全部涂红了。
下面我们讨论抽屉原理的一个变形——平均值原理。
我们知道n个数a1,a2,…,an的和与n的商是a1,a2,…,an这n个数的平均值。
平均值原理:如果n个数的平均值为a,那么其中至少有一个数不大于a,也至少有一个不小于a。
例9 圆周上有2000个点,在其上任意地标上0,1,2,…,1999(每一点只标一个数,不同的点标上不同的数)。
求证:必然存在一点,与它紧相邻的两个点和这点上所标的三个数之和不小于2999。
解:设圆周上各点的值依次是a1,a2,…,a2000,则其和a1+a2+…+a2000=0+1+2+…+1999=1999000。
下面考虑一切相邻三数组之和:(a1+a2+a3)+(a2+a3+a4)+…+(a1998+a1999+a2000)+(a1999+a2000+a1)+(a2000+a1+a2)=3(a1+a2+…+a2000)=3×1999000。
这2000组和中必至少有一组和大于或等于但因每一个和都是整数,故有一组相邻三数之和不小于2999,亦即存在一个点,与它紧相邻的两点和这点上所标的三数之和不小于2999。
例10 一家旅馆有90个房间,住有100名旅客,如果每次都恰有90名旅客同时回来,那么至少要准备多少把钥匙分给这100名旅客,才能使得每次客人回来时,每个客人都能用自己分到的钥匙打开一个房门住进去,并且避免发生两人同时住进一个房间?解:如果钥匙数小于990,那么90个房间中至少有一个房间的钥匙数少房间就打不开,因此90个人就无法按题述的条件住下来。
另一方面,990把钥匙已经足够了,这只要将90把不同的钥匙分给90个人,而其余的10名旅客,每人各90把钥匙(每个房间一把),那么任何90名旅客返回时,都能按要求住进房间。
最后,我们要指出,解决某些较复杂的问题时,往往要多次反复地运用抽屉原理,请看下面两道例题。
例11 设有4×28的方格棋盘,将每一格涂上红、蓝、黄三种颜色中的任意一种。
试证明:无论怎样涂法,至少存在一个四角同色的长方形。
证明:我们先考察第一行中28个小方格涂色情况,用三种颜色涂28个小方格,由抽屉原理知,至少有10个小方格是同色的,不妨设其为红色,还可设这10个小方格就在第一行的前10列。
下面考察第二、三、四行中前面10个小方格可能出现的涂色情况。
这有两种可能:(1)这三行中,至少有一行,其前面10个小方格中,至少有2个小方格是涂有红色的,那么这2个小方格和第一行中与其对应的2个小方格,便是一个长方形的四个角,这个长方形就是一个四角同是红色的长方形。
(2)这三行中每一行前面的10格中,都至多有一个红色的小方格,不妨设它们分别出现在前三列中,那么其余的3×7个小方格便只能涂上黄、蓝两种颜色了。
我们先考虑这个3×7的长方形的第一行。
根据抽屉原理,至少有4个小方格是涂上同一颜色的,不妨设其为蓝色,且在第1至4列。
再考虑第二行的前四列,这时也有两种可能:(1)这4格中,至少有2格被涂上蓝色,那么这2个涂上蓝色的小方格和第一行中与其对应的2个小方格便是一个长方形的四个角,这个长方形四角同是蓝色。
(2)这4格中,至多有1格被涂上蓝色,那么,至少有3格被涂上黄色。
不妨设这3个小方格就在第二行的前面3格。
下面继续考虑第三行前面3格的情况。
用蓝、黄两色涂3个小方格,由抽屉原理知,至少有2个方格是同色的,无论是同为蓝色或是同为黄色,都可以得到一个四角同色的长方形。
总之,对于各种可能的情况,都能找到一个四角同色的长方形。