四年级数学培优之抽屉原理

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小学数学竞赛:抽屉原理.学生版解题技巧 培优 易错 难

小学数学竞赛:抽屉原理.学生版解题技巧 培优 易错 难

抽屉原理是一种特殊的思维方法,不但可以根据它来做出许多有趣的推理和判断,同时能够帮助同学证明很多看似复杂的问题。

本讲的主要教学目标是:1.理解抽屉原理的基本概念、基本用法; 2.掌握用抽屉原理解题的基本过程; 3. 能够构造抽屉进行解题; 4. 利用最不利原则进行解题;5.利用抽屉原理与最不利原则解释并证明一些结论及生活中的一些问题。

一、知识点介绍抽屉原理有时也被称为鸽笼原理,它由德国数学家狄利克雷首先明确提出来并用来证明一些数论中的问题,因此,也被称为狄利克雷原则.抽屉原理是组合数学中一个重要而又基本的数学原理,利用它可以解决很多有趣的问题,并且常常能够起到令人惊奇的作用.许多看起来相当复杂,甚至无从下手的问题,在利用抽屉原则后,能很快使问题得到解决.二、抽屉原理的定义(1)举例桌上有十个苹果,要把这十个苹果放到九个抽屉里,无论怎样放,有的抽屉可以放一个,有的可以放两个,有的可以放五个,但最终我们会发现至少我们可以找到一个抽屉里面至少放两个苹果。

(2)定义一般情况下,把n +1或多于n +1个苹果放到n 个抽屉里,其中必定至少有一个抽屉里至少有两个苹果。

我们称这种现象为抽屉原理。

三、抽屉原理的解题方案(一)、利用公式进行解题 苹果÷抽屉=商……余数 余数:(1)余数=1, 结论:至少有(商+1)个苹果在同一个抽屉里 (2)余数=x ()()11x n -p p , 结论:至少有(商+1)个苹果在同一个抽屉里(3)余数=0, 结论:至少有“商”个苹果在同一个抽屉里 (二)、利用最值原理解题将题目中没有阐明的量进行极限讨论,将复杂的题目变得非常简单,也就是常说的极限思想“任我意”方法、特殊值方法.(一)、直接利用公式进行解题 (1)求结论【例 1】 6只鸽子要飞进5个笼子,每个笼子里都必须有1只,一定有一个笼子里有2只鸽子.对吗?【巩固】 把9条金鱼任意放在8个鱼缸里面,请你说明至少有一个鱼缸放有两条或两条以上金鱼.知识精讲知识点拨教学目标抽屉原理【巩固】教室里有5名学生正在做作业,现在只有数学、英语、语文、地理四科作业试说明:这5名学生中,至少有两个人在做同一科作业.【巩固】年级一班学雷锋小组有13人.教数学的张老师说:“你们这个小组至少有2个人在同一月过生日.”你知道张老师为什么这样说吗?【巩固】数学兴趣小组有13个学生,请你说明:在这13个同学中,至少有两个同学属相一样.【巩固】光明小学有367名2000年出生的学生,请问是否有生日相同的学生?【巩固】用五种颜色给正方体各面涂色(每面只涂一种色),请你说明:至少会有两个面涂色相同.【巩固】三个小朋友在一起玩,其中必有两个小朋友都是男孩或者都是女孩.【巩固】试说明400人中至少有两个人的生日相同.【例 2】向阳小学有730个学生,问:至少有几个学生的生日是同一天?【巩固】人的头发平均有12万根,如果最多不超过20万根,那么13亿中国人中至少有人的头发的根数相同。

抽屉原理与最不利原则(4年级培优)学生版

抽屉原理与最不利原则(4年级培优)学生版

原理1 把多于n 个的物体放到n 个抽屉中,则至少有一个抽屉中有2个或2个以上的物体。

原理2 把多于mn (m 乘以n )个的物体放到n 个抽屉中,则至少有一个抽屉中有1+m 个或多于1+m 个的物体。

✧ 构造“抽屉”、找出“物体”及物体的放法是应用抽屉原理解决问题的关键。

常见的构造抽屉的方法有:数的分组法;剩余类法;图形分割法;染色法。

✧ 当问题中出现“保证”二字,就要求我们必须利用“最不利”原则情况分析问题。

最不利原则就是从“极端倒霉”的情况考虑问题,将所有不利的情况都考虑进来。

我们可以用如下方法,解决简单抽屉原理的问题:将n 个物品放到m 个抽屉中,如果a m n =÷,那么一定有一个抽屉中至少有a 个物品;如果b a m n =÷(0>b ),那么一定有一个抽屉中至少有1+a 个物品。

四年(1)班一共有42名学生,那么一定有至少几名学生的属相相同?盒子中装有红、白、黑三种颜色的小球各20个,这些小球摸起来手感都一样。

14个小朋友闭着眼睛玩摸球游戏,每个小朋友一次只能摸出一个小球。

那么一次至少有几个小朋友摸出的小球颜色相同?有3个不同的自然数,至少有两个数的和是偶数,为什么?4个连续自然数分别被3除后,必有两个余数相同,为什么?布袋中有60块大小、形状都相同的木块,每15块涂上相同的颜色,一次至少取出多少块才能保证其中至少有3块颜色相同?一副扑克牌一共有54张,至少从中取出多少张才能保证:(1)至少有4张牌的花色相同;(2)4种花色的牌都有;(3)至少有4张牌是黑桃。

2012名冬令营营员去游览长城、颐和园、天坛,规定每人最少去一处,最多去两处游览,至少有几个人游览的地方完全相同?某班组织全班45人进行体育比赛,项目有A、B、C三种,规定每人至少参加一项,最多参加三项,至少有几人参加的项目是相同的?从1、2、3、…,2011这些自然数中,最多可以取出多少个数,使得其中每两个数的差不等于4?从1至2011这2011个自然数中最多能取出多少个数,使得其中任意的两个数都不连续且差不等于4?某班有16名学生,每个月教师把学生分成两个小组。

四年级:抽屉原理

四年级:抽屉原理

专题四:抽屉原理姓名简单来说:桌上有5个苹果,要把这5个苹果放到4个抽屉里,有的抽屉可以放一个,有的可以放两个、三个,甚至放五个,但无论怎样放,至少有一个抽屉里面至少放两个苹果。

这个道理就是我们所说的抽屉原理。

抽屉原理的内容简明朴素,易于接受,应用广泛,在数学问题的解决和证明中有着重要的作用。

在实际问题中,“抽屉”和“物体”的表述往往不明确,需认真分析题目中的条件和问题,精心制造出“抽屉”,制造“抽屉”是解决问题的关键。

要让孩子通过一些练习,积累经验,学会制造“抽屉”。

抽屉原理也称为鸽巢原理:如果有五个鸽子笼,养鸽人养了6只鸽子,那么当鸽子飞回笼中后,至少有一个笼子中装有2只鸽子。

它是德国数学家狄利克雷首先明确的提出来的,也称为狄利克雷原理。

它是组合数学中一个重要的原理。

1、某班32名小朋友是在5月份出生的,能否找到两个生日是在同一天的小朋友?为什么?2、某校中年级有367名学生,都是1992年出生的,老师不用查学生登记表,就能断言:“至少有2名学生在同一天过生日”,你知道为什么吗?3、三个小朋友在一起玩,其中必有两个小朋友是男孩或者是女孩,你知道这是为什么吗?4、在一条长50米的小路一旁栽51棵树(小路有一端不栽树)。

有人说:“不管怎么栽,我一定能找到两棵树,它们之间的距离不超过1米。

”他说得对吗?5、把54朵小红花分给10个小朋友,能不能使每个小朋友都有花,但花的朵数互不相同,为什么?6、学校买来历史、文艺、科普3种图书各若干本,每名学生从中任意借2本,那么最少在多少名学生中,才一定能找到两人所借图书的种类完全相同?7、班上有50名小朋友,老师至少要拿几本书,随意分给小朋友,才能保证至少有一个小朋友能得到不少于两本的书?8、在1,2,3,…,99,100这100个整数中,选出一些数,使得任意两数的差都不等于1, 2,6,那么,从中最多能选出几个数?9、泡泡糖出售机内有各种颜色的糖,有红色糖10颗、白色糖15颗、蓝色糖3颗、黄色糖20颗。

小学数学公式大全抽屉原理

小学数学公式大全抽屉原理

小学数学公式大全抽屉原理抽屉原理是数学中一个重要的定理,也称为鸽巢原理。

它是指如果有n个物品放入m个抽屉中,其中n>m,那么至少有一个抽屉中会放多于一个物品。

抽屉原理的应用非常广泛,特别是在组合数学、概率论和计算机科学等领域中。

以下是一些与抽屉原理相关的例子和公式:1.投票原理(多数派原理):如果n个选项中,超过一半的选项选择了同一个选项,那么这个选项将成为多数派。

2.求余定理:对于任意整数a和b,其中b不等于0,存在唯一的整数q和r,使得a = bq + r,其中q是商,r是余数,并且0 <= r < ,b。

3.相反数的乘积:如果a和b是两个整数,那么-a和-b的乘积等于ab。

4.加法逆元:对于任意整数a,存在唯一的整数-b,使得a+b=0。

这个整数-b被称为a的加法逆元。

5.乘法逆元:对于任意非零整数a,存在唯一的倒数-b,使得a*b=1、这个倒数-b被称为a的乘法逆元。

6.平方差公式(差平方公式):对于任意两个数a和b,有(a+b)(a-b)=a^2-b^27.同底数幂的乘法:对于任意三个数a、b和c,且a不等于0和1,有a^b*a^c=a^(b+c)。

8.同底数幂的除法:对于任意三个数a、b和c,且a不等于0和1,有a^b/a^c=a^(b-c)。

9.幂的乘法:对于任意三个数a、b和c,有(a^b)^c=a^(b*c)。

10.幂的除法:对于任意三个数a、b和c,有(a^b)/(a^c)=a^(b-c)。

11.幂的幂:对于任意四个数a、b、c和d,有(a^b)^(c^d)=a^(b*c^d)。

12.组合公式(二项式定理):对于任意两个数a和b,有(a+b)^n=C(n,0)*a^n+C(n,1)*a^(n-1)*b+...+C(n,n)*b^n,其中C(n,k)表示从n个物品中选取k个的组合数。

13.分配律:对于任意三个数a、b和c,有a*(b+c)=a*b+a*c;(a+b)*c=a*c+b*c。

学而思四年级第五讲(抽屉原理)

学而思四年级第五讲(抽屉原理)

学而思四年级第五讲(抽屉原理)第五讲抽屉原理与最不利原则一、解决存在性问题即解决“符合某种条件的选择方法一定有”或“一定没有”这类问题。

在确定“选择方法一定有”后,还可以解决“至少”或“至多”有多少个的问题。

二、抽屉原理1、基本型将n+1个苹果任意放到n个抽屉中,至少有一个抽屉中有不少于2个苹果(即至少有2个苹果在同一个抽屉中)2、加强型将m个苹果任意放到n个抽屉中(m>n),(1)m÷n是整数,至少有一个抽屉中的苹果不少于m÷n个;(2)m÷n有余数,至少有一个抽屉中的苹果不少于[m÷n]+1个,即“m÷n的商再加1”个。

注:基本型其实是加强型中的一种特殊形式。

三、做题关键——如何找抽屉和苹果想象抽屉原理的场景,即把2个苹果放进相同的一个抽屉里。

那么具体到题中重点体会是把“谁谁谁”放进相同的什么东西里。

相同的这个东西就是抽屉,“谁”和“谁”就是苹果。

注意:找抽屉的个数时往往考察到同学们的计数知识。

对于简单的用枚举法,对于稍微复杂的要会熟练运用加乘原理。

四、答题步骤1、说明什么是抽屉,什么是苹果,以及各自的数量2、抽屉原理的结论——“根据抽屉原理,至少……”3、回答题目问题——“即……”五、常见题型1、考察存在性例1:雷锋小组由13人,张老师说:“你们这个小组至少有2个人在同一个月过生日。

”你知道为什么张老师这么说吗?解析:结论是“至少有2个人在同一个月过生日”。

即把2个人放进同一个月里。

那么“月”就是抽屉,人就是苹果。

答:将月份看做抽屉,一年共有12个月,将人看做苹果,共有13人。

将每人根据生日对应的月份放进相应的“抽屉”中。

根据抽屉原理,至少有2个苹果在同一个抽屉中,即至少有2个人在同一个月过生日。

例2 在一只口袋中有红色、黄色、蓝色球若干个,小聪明和其他六个小朋友在一起做游戏,每人可以从口袋中随意取出2个球,那么不管怎样挑选,总有两个小朋友取出的两个球的颜色完全一样。

抽屉原理的讲解和应用

抽屉原理的讲解和应用

抽屉原理的讲解和应用1. 什么是抽屉原理?抽屉原理,又称为鸽巢原理、鸽笼原理,是一种数学上的原理。

简单来说,抽屉原理指的是将n+1个物体放入n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中会放置两个物体。

2. 抽屉原理的简单解释抽屉原理可以通过一个简单的例子来解释。

假设有10对袜子,每对袜子的颜色不同,共有10种颜色。

现在你要从这些袜子中选择11只袜子,无论怎么选择,必然会有两只袜子的颜色相同。

这是因为我们抽取的数量多于可供选择的不同颜色数目。

3. 抽屉原理的数学证明抽屉原理有一个简单的数学证明。

假设有n个抽屉和k个物体,如果每个抽屉中物体的平均数目为m,则总物体数恰好为n * m。

考虑特殊情况,假设所有抽屉中物体的数目都小于m,则总物体数小于n * m,与实际情况相矛盾。

因此,至少存在一个抽屉中物体的数目大于等于m。

4. 抽屉原理的应用抽屉原理在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。

以下是一些常见的抽屉原理的应用场景:4.1. 数据库概念在数据库中,抽屉原理被应用于关系型模型的设计和查询优化。

关系型数据库的设计需要将数据存储在不同的表中,通过关系连接来实现数据的关联。

抽屉原理可以帮助我们确定存储数据的表结构,以及进行查询性能的优化。

4.2. 数学概念在数学中,抽屉原理经常被用于证明或推导数学定理。

例如,鸽巢原理可以用来证明素数的存在性,即任意大于1的整数集中,一定存在无穷多个素数。

4.3. 计算机科学在计算机科学中,抽屉原理常常被用于解决算法和数据结构中的问题。

例如,Hash函数中的哈希冲突问题是一个经典的抽屉原理应用。

当一组键被映射到有限的哈希表时,很可能会出现不同的键被映射到同一个槽位的情况。

4.4. 加密算法在加密算法中,抽屉原理被用于解决碰撞问题。

碰撞问题指的是存在不同的输入数据,但在加密过程中却生成相同的输出。

通过抽屉原理,我们可以证明在某种情况下,无论算法多么复杂,总会存在碰撞问题。

5. 总结抽屉原理是一种简单而强大的数学原理,通过它我们可以解决各种实际问题。

抽屉原理小学数学教案

抽屉原理小学数学教案

抽屉原理小学数学教案
教学内容:抽屉原理
年级:小学四年级
教学目标:
1. 理解抽屉原理的概念和基本原理。

2. 能够应用抽屉原理解决实际问题。

3. 培养学生的逻辑思维和解决问题的能力。

教学准备:
1. 教师准备教材《小学数学》四年级教材相关内容。

2. 准备黑板、彩色粉笔和教具。

3. 预先准备好相关的练习题和考题。

教学过程:
第一步:导入(5分钟)
教师引导学生回顾前几节课所学的内容,提出一个问题:“如果有5只猴子,只有4只马桶,那么至少有一只猴子会用同一只马桶吗?”让学生思考并讨论。

第二步:概念讲解(10分钟)
教师向学生解释抽屉原理的概念:“抽屉原理是指如果有n+1个物品放进n个抽屉里,至少会有一个抽屉里有两个或两个以上的物品。

”让学生理解这个概念。

第三步:例题演练(15分钟)
教师给学生举例:“如果有7个苹果,只有6个篮子,那么至少会有一个篮子里会有两个或两个以上的苹果。

”让学生根据这个例子自己尝试解答其他类似问题。

第四步:练习巩固(10分钟)
教师发放练习题让学生独立完成,并在课堂上讲解答案,让学生自行纠正并加强记忆。

第五步:拓展应用(10分钟)
教师引导学生思考如何在不同的问题中应用抽屉原理来解决,让学生举一些例子并进行讨论。

第六步:课堂总结(5分钟)
教师总结本节课的内容,强调抽屉原理的重要性,并鼓励学生多加练习,加深理解。

教学反思:本节课主要通过例题演练和练习巩固的方式,让学生对抽屉原理有一个初步的理解,并能够灵活运用。

教学中要注重引导学生思考和探索,培养其解决问题的能力。

四年级抽屉原理

四年级抽屉原理

抽屉原理知识结构一、知识点介绍抽屉原理有时也被称为鸽笼原理,它由德国数学家狄利克雷首先明确提出来并用来证明一些数论中的问题,因此,也被称为狄利克雷原则.抽屉原理是组合数学中一个重要而又基本的数学原理,利用它可以解决很多有趣的问题,并且常常能够起到令人惊奇的作用.许多看起来相当复杂,甚至无从下手的问题,在利用抽屉原则后,能很快使问题得到解决.二、抽屉原理的定义(1) 举例桌上有十个苹果,要把这十个苹果放到九个抽屉里,无论怎样放,有的抽屉可以放一个,有的可以放两个,有的可以放五个,但最终我们会发现至少我们可以找到一个抽屉里面至少放两个苹果。

(2) 定义一般情况下,把n +1或多于n +1个苹果放到n 个抽屉里,其中必定至少有一个抽屉里至少有两个苹果。

我们称这种现象为抽屉原理。

三、抽屉原理的解题方案(一)、利用公式进行解题 苹果÷抽屉=商……余数余数:(1)余数=1, 结论:至少有(商+1)个苹果在同一个抽屉里 (2)余数=x ()()11xn -, 结论:至少有(商+1)个苹果在同一个抽屉里(3)余数=0, 结论:至少有“商”个苹果在同一个抽屉里 (二)、利用最值原理解题将题目中没有阐明的量进行极限讨论,将复杂的题目变得非常简单,也就是常说的极限思想“任我意”方法、特殊值方法.例题精讲一、直接利用公式进行解题【例 1】 “六一”儿童节,很多小朋友到公园游玩,在公园里他们各自遇到了许多熟人.试说明:在游园的小朋友中,至少有两个小朋友遇到的熟人数目相等.【考点】抽屉原理【难度】3星 【题型】解答【解析】略.【答案】假设共有n个小朋友到公园游玩,我们把他们看作n个“苹果”,再把每个小朋友遇到的熟人数目看作“抽屉”,那么,n个小朋友每人遇到的熟人数目共有以下n种可能:0,1,2,……,1n-.其中0的意思是指这位小朋友没有遇到熟人;而每位小朋友最多遇见1n-个熟人,所以共有n个“抽屉”.下面分两种情况来讨论:⑴如果在这n个小朋友中,有一些小朋友没有遇到任何熟人,这时其他小朋友最多只能遇上2n-个熟人,这样熟人数目只有1n-.这样,“苹果”数(n个小朋友)超过“抽屉”数(1n-种n-种可能:0,1,2,……,2熟人数目),根据抽屉原理,至少有两个小朋友,他们遇到的熟人数目相等.⑵如果在这n个小朋友中,每位小朋友都至少遇到一个熟人,这样熟人数目只有1n-种可能:1,2,3,……,n-.这时,“苹果”数(n个小朋友)仍然超过“抽屉”数(1n-种熟人数目),根据抽屉原理,至少有两个小朋1友,他们遇到的熟人数目相等.总之,不管这n个小朋友各遇到多少熟人(包括没遇到熟人),必有两个小朋友遇到的熟人数目相等【巩固】五年级数学小组共有20名同学,他们在数学小组中都有一些朋友,请你说明:至少有两名同学,他们的朋友人数一样多.【考点】抽屉原理【难度】3星【题型】解答【解析】略.【答案】数学小组共有20名同学,因此每个同学最多有19个朋友;又由于他们都有朋友,所以每个同学至少有1个朋友.因此,这20名同学中,每个同学的朋友数只有19种可能:1,2,3,……,19.把这20名同学看作20个“苹果”,又把同学的朋友数目看作19个“抽屉”,根据抽屉原理,至少有2名同学,他们的朋友人数一样多【例 2】证明:任取8个自然数,必有两个数的差是7的倍数.【考点】抽屉原理【难度】3星【题型】解答【解析】略.【答案】在与整除有关的问题中有这样的性质,如果两个整数a、b,它们除以自然数m的余数相同,那么它们的差a b-是m的倍数.根据这个性质,本题只需证明这8个自然数中有2个自然数,它们除以7的余数相同.我们可以把所有自然数按被7除所得的7种不同的余数0、1、2、3、4、5、6分成七类.也就是7个抽屉.任取8个自然数,根据抽屉原理,必有两个数在同一个抽屉中,也就是它们除以7的余数相同,因此这两个数的差一定是7的倍数【巩固】 证明:任取6个自然数,必有两个数的差是5的倍数。

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第十四讲抽屉原理
巩固篇
1.把红黄蓝三种颜色的球各5个放到一个袋子里面,至少取多少个球可以保证取到两个颜色相同的球?
2.袋子里装有红色球3个,黄色球5个,蓝色球7个,为保证取出的球中有两个颜色相同的球,至少要取出多少个球?
3.把98个苹果放到10个抽屉中,无论怎么放,我们一定能找到一个含苹果最多的,至少有多少个苹果?
4.四(1)班有56个学生,能否有两个人在同一周过生日?(请说明理由)
5.32只鸽子飞回7个鸽笼,至少有几只鸽子要飞进同一个鸽笼?
拓展篇
1.袋子里有红,白,蓝,黑四种颜色的单色球,至少要取出多少个球才能保证有三个球是同一种颜色?
2.袋子里有红,白,蓝,黑四种颜色的单色球各4个,至少要取出多少个球才能保证有三种颜色?
3.有红,黄,蓝三种颜色的球各10个,每个人从中任意选择两个,那么至少需要几个人选择小球,才能保证必有两人或两人以上选择的小球的颜色完全相同?
4.在一个口袋中有10个黑球,6个白球,4个红球,至少从中取出多少个球才能保证其中有白球?
5.叔叔参加飞镖比赛,投了5镖,成绩是42环,张叔叔至少有一镖不低于9环,为什么?。

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