高斯小学奥数四年级下册含答案第20讲_复杂抽屉原理

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四年级奥数抽屉原理

四年级奥数抽屉原理

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。

抽屉原理有时也被称为鸽巢原理(“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”)。

它是组合数学中一个重要的原理。

(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.四、应用抽屉原理解题的具体步骤知识框架抽屉原理 发现不同第二步:构造抽屉。

这是个关键的一步,这一步就是如何设计抽屉,根据题目的结论,结合有关的数学知识,抓住最基本的数量关系,设计和确定解决问题所需的“苹果”及其个数,为使用抽屉铺平道路。

第三步:运用抽屉原理。

观察题设条件,结合第二步,恰当运用各个原则或综合几个原则,将问题解决。

例题精讲【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】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.【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。

四年级奥数.杂题.抽屉原理(A级).教师版

四年级奥数.杂题.抽屉原理(A级).教师版

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.知识框架抽屉原理一、直接用公式进行解题(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? 【考点】抽屉原理 【难度】1星 【题型】解答【解析】 6只鸽子要飞进5个笼子,如果每个笼子装1只,这样还剩下1只鸽子.这只鸽子可以任意飞进其中的一个笼子,这样至少有一个笼子里有2只鸽子.所以这句话是正确的.利用刚刚学习过的抽屉原理来解释这个问题,把鸽笼看作“抽屉”,把鸽子看作“苹果”,6511÷= ,112+=(只)把6个苹果放到5个抽屉中,每个抽屉中都要有1个苹果,那么肯定有一个抽屉中有两个苹果,也就是一定有一个笼子里有2只鸽子.【答案】对【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.【考点】抽屉原理 【难度】1星 【题型】解答 【解析】 略.【答案】将5名学生看作5个苹果 将数学、英语、语文、地理作业各看成一个抽屉,共4个抽屉 由抽屉原理,一定存在一个抽屉,在这个抽屉里至少有2个苹果.即至少有两名学生在做同一科的作业【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? 【考点】抽屉原理 【难度】2星 【题型】解答 【解析】 略.【答案】一年最多有366天,可看做366个抽屉,730个学生看做730个苹果.因为7303661364÷=,所以,至少有1+1=2(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例题精讲根数相同。

小学数学抽屉原理完整版题型训练+详细答案

小学数学抽屉原理完整版题型训练+详细答案

小学数学抽屉原理完整版题型训练+详细答案抽屉原理例题讲解:板块一:基础题型1.将60个红球、8个白球排成一条直线,至少会有多少个红球连在一起?答案:7详解:60÷(8+1)=6……6,6+1=7个。

2.17名同学参加一次考试,考试题是3道判断题(答案只有对或错),每名同学都在答题纸上依次写上了3道题目的答案.请问:至少有几名同学的答案是一样的?答案:3详解:答案的结果有23=8种情况,即8个抽屉。

17÷8=2……1,2+1=3名。

3.任意写一个由数字1、2组成的六位数,从这个六位数中任意截取相邻两位,可得一个两位数,请证明:在从各个不同位置上截得的所有两位数中,一定有两个相等.详解:两位数的情况共4种:12,21,11,22。

六位数可以截取出5个两位数,所以必有重复。

4.将1至6这6个自然数随意填在图2,图中的六个圆圈中,试说明:图中至少有一行的数字之和不小于8。

详解:1+2+3+4+5+6+7=21,21÷3=7,图形总共有3行,第一行只有一个数,最大填6,那么后两行至少有一行是大于7的整数,即不小于8。

5.从l,2,3,…,99,100这100个数中任意选出51个数,请说明:(1)在这51个数中,一定有两个数的差等于50;详解:构造差为50的抽屉:(1,51)、(2,52)、……、(50,100),共50个抽屉。

选出51个数,必有两数来自一组,即差为50.(2)在这51个数中,一定有两个数差1.详解:构造差为1的抽屉:(1,2)、(3,4)、……、(99,100),共50个抽屉。

必有两数来自一组,即差为1.6.从1,2,3,…,21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都不等于4?答案:12详解:构造差为4的抽屉:(1,5)、(2,6)、(3,7)、(4,8)、(9,13)、(10,14)、(11,15)、(12,16)、(17,21)、(18)、(19)、(20)共12个抽屉,最多取12个数。

高斯小学奥数四年级下册含答案第20讲_复杂抽屉原理

高斯小学奥数四年级下册含答案第20讲_复杂抽屉原理

第二十讲复杂抽屉原理在《简单抽屉原理》中,我们学习了运用抽屉原理处理一些简单问题,以及最不利原则的一些简单应用.抽屉原理:把m个苹果放入n个抽屉(m大于n),结果有两种可能:(1)如果m n÷”个苹果;÷没有余数,那么一定有抽屉至少放了“m n(2)如果m n÷的商再加1”个苹果.÷有余数,那么一定有抽屉至少放了“m n例题1(1)口袋里有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有两个颜色相同?(2)口袋里有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有四个颜色相同?「分析」第(1)题中,好好思考一下,如果要想取出的球颜色都不相同,那么最多可以取出多少个球呢?练习1箱子里有12种形状不同的积木,每种都足够多,一次至少要取几个,才能保证其中一定有三个形状相同?本讲,我们要学习抽屉原理在计数、数字、表格、图形等具体问题中较复杂的应用.要能根据已知条件合理地选取和设计“抽屉”与“苹果”,有时还要构造出能达到最佳效果的例子.例题2盒子里有四色球各100个,每次从中摸出2个球,请问:至少要摸几次,才能保证其中有三次摸出球的颜色情况是相同的?「分析」从盒子中取出2个球,颜色情况一共有多少种可能呢?练习2小高把一副围棋混装在一个盒子里,然后每次从盒子中摸出4枚棋子,请问:他至少要摸几次,才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)例题3将下图3行7列的方格纸的每格染成红色、黄色或绿色,要求每列的三个方格所染的颜色互不相同.请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的.「分析」题目要求我们说明有两列的染色方法一样,因此我们应该先考虑每列能够怎么染色.方格纸一共有5列,根据抽屉原理,只要每列染色的方法少于5种,就会有两列染色方式一样.那每列有哪些不同的染色方式呢?练习3将2行5列的方格纸每一格染成黑色或白色,请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的.有很多抽屉原理的题目是与数字结合的,运用数字相关的一些知识来构造抽屉,这也是我们本讲要学习的重要内容.例题41至30这30个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于31?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于3?「分析」第(1)要求取出的数中,才能保证一定有两个数和为31,那么我们应该首先考虑一下,要想使得任意两数之和都不等于31,我们最多可以取出多少数呢?练习41至20这20个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于21?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于5?除了利用与数字相关的知识来构造抽屉之外,还有一些与图形周长、面积相关的问题.这类问题往往需要根据图形特点进行分割,从而构造出抽屉.例题5(1)在一个边长为2的正方形里随意放入3个点,这3个点所能连出的三角形面积最大是多少?(2)在边长为4的正方形中随意放入9个点,这9个点中任何三点不共线,请说明:这9个点中一定有3个点构成的三角形面积不超过2.(本题中的点都可以放在正方形的边界上)「分析」(1)在边长为2的正方形中放入3个点,我们比较容易想到正方形的三个顶点,三个顶点构成的三角形面积为2.那能否说明放在任意位置三角形面积都不超过2呢?(2)由(1)的结论,正方形内3个点构成的三角形面积不超过正方形面积的一半.应该如何来构造抽屉呢?例题6试说明:任意六个人中,一定可以找到三个互相认识的人,或者三个互不认识的人.「分析」我们不妨画个图来分析一下六个人之间的关系,用实线表示认识,用虚线表示不认识.思考一下,根据抽屉原理,你会发现其中的一个人“甲”与其他5个人的关系可能会是什么情况呢?课堂内外狄利克雷狄利克雷(Dirichilet,Peter Gustay Lejeune)德国数学家,1805年2月13日生于德国迪伦,1859年5月5日卒于格丁根.狄利克雷生活的时代,德国的数学正经历着以高斯为前导的、由落后逐渐转为兴旺发达的时期.狄利克雷以其出色的数学教学才能,以及在数论、分析和数学物理等领域的杰出成果,称为高斯之后与C.G.J.雅强比(Jacobi)齐名的德国数学界的一位核心人物.狄利克雷出身于行政官员家庭,他父亲是一名邮政局长.狄利克雷少年时即表现出对数学的浓厚兴趣,据说他在12岁前就自己攒零钱购买数学图书.1987年入波恩的一所中学,除数学外,他对近代史有特殊爱好,人们称道他是个能专心致志又品行优良的学生.两年后,他遵照父母的意愿转学到科隆的一所教会学校,在那里曾师从物理学家欧姆,学到了必要的物理学基础知识.16岁通过中学毕业考试后,父母希望他攻读法律,但狄利克雷已选定数学为其终身职业.当时的德国数学界,除高斯一人名噪欧洲外,普遍水平较低;又因高斯不喜好教学,于是狄利克雷决定到数学中心巴黎上大学,那里有一批灿如明星的数学家.1822年5月,狄利克雷到达巴黎,选定在法兰西学院和巴黎理学院攻读.1825年,狄利克雷向法国科学院提交他的第一篇数学论文;1826年,狄利克雷在为振兴德国自然科学研究而奔走的A.洪堡的影响下,返回德国,在布雷斯劳大学获讲师资格,后升任编外教授.1828年,狄利克雷又经洪堡的帮助来到学术氛围较浓厚的柏林,任教于柏林军事学院.同年,他又被聘为柏林大学编外教授,开始了他在柏林长达27年的教学与研究生涯.由于他讲课清晰,思想深邃,为人谦逊,淳淳善诱,培养了一批优秀数学家,对德国成为19世纪后期国际上又一个数学中心产生了巨大影响.1831年,狄利克雷称为柏林科学院院士.1855年高斯去世,狄利克雷被选定作为高斯的继任到格丁根大学任教.1858年夏,他去瑞士蒙特勒开会,做纪念高斯的演讲,突发心脏病.他安全返回了格丁根,但在病中遭夫人中风身亡的打击,病情加重,于1859年春与世长辞.作业1. 箱子里有5种颜色相同的积木,每种都足够多,那么一次至少要取多少个,才能保证一定有5个颜色相同?2. 小高把一副围棋棋子混装在一个盒子里,然后每次从盒子里左右手各摸出1枚棋子,那么他至少要摸多少次,才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)3. 从1至50中,至少取出多少个数,才能保证一定有两个数的和是奇数?4. 能否在4行4列的方格表的每个空格中分别填上1、2、3这三个数之一,而使大正方形的每行、每列及对角线上的各个数之和互不相同?5.任意写一个由数字1,2,3组成的十一位数,从这个十一位数中任意截取相邻两位,可得一个两位数,请证明:在从各个不同位置上截得的所有两位数中,至少有两个相等.第二十讲复杂抽屉原理1.例题1答案:5;13详解:(1)利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的球中,每种颜色都有且仅有1个,再任意取一个就可以满足要求.所以至少要取415+=个才能保证一定有两个颜色相同.(2)利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的球中,每种颜色都有且仅有3个,再任取一个就可以满足要求.所以至少要取43113⨯+=个才能保证一定有四个颜色相同.2.例题2答案:21详解:摸出两个球,颜色共有10种可能(枚举可得),即10个抽屉.利用最不利原则,最倒霉的情况是,摸出的所有球中,每一种颜色情况都出现了2次,再任意取一次就可以满足要求.所以至少要取102121⨯+=次才能保证一定有三次摸出球的颜色情况是相同的.3.例题3答案:证明略详解:每一列三个方格染色情况共有333216A=⨯⨯=种可能.一共有7列,7611÷=,所以一定至少有两列染色方式是一样的.4.例题4答案:16个;16个详解:(1)把1~30这30个数分为如下15组——(1,30)、(2,29)、(3,28)、……、(15,16),每一组的两个数之和都是31,而且不是同组的两个数之和一定不等于31.利用最不利原则,最倒霉的情况是,所取的所有数恰好是每组中各一个,那么再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出15116+=个数,才能保证一定有两个数的和等于31.(2)把1~30这30个数进行如下分组:(1,4,7,10,13,16,19,22,25,28)(2,5,8,11,14,17,20,23,26,29)(3,6,9,12,15,18,21,24,27,30)共3组,每组有10个数,连续两个数的差都是3,不连续的3个数的差都不为3,而且不同组的两个数之差一定不是3.利用最不利原则,每组都先隔一个取,即各取5个,那么再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出53116⨯+=个才能保证一定有两个数的差为3.5. 例题5答案:(1)2;(2)证明略详解:面积最大为正方形的一半,即2222⨯÷=.此时,其中两个点恰好为某一条边的两个端点,第三个点在该边的对边上.把边长为4的正方形分成4个22⨯的小正方形.9个点放进去,9421÷=,那么一定至少有3个点是在同一个小正方形中的.那么这3个点所构成的三角形面积一定不超过2(即第1问).6. 例题6答案:不能详解:用实线相连表示认识,虚线相连表示不认识,如图,A 和其他5个人,要么认识,要么不认识,所以一定有三条线是相同的,假设有3条是实线:接下来连接B 、C 、D 三个人,每两个人只有两种连接方法,要么实线、要么虚线.如果有实线,则这两个人与A 三人互相认识;如果全是虚线相连,则B 、C 、D 三人互相不认识.即证.7. 练习1答案:25简答:利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的积木中,每种形状都有且仅有2个,再任取一个就可以满足要求.所以至少要取122125⨯+=个才能保证一定有四个颜色相同.8. 练习2答案:11简答:摸出4枚棋子,颜色共有5种可能(枚举可得),即5个抽屉.利用最不利原则,最倒霉的情况是,摸出的所有棋子中,每一种颜色情况都出现了2次,再任意取一次就可以满足要求.所以至少要取52111⨯+=次才能保证一定有三次摸出棋子的颜色情况是相同的.9. 练习3答案:证明略简答:每一列两个方格染色情况共有224⨯=种可能.共5列,5411÷=.10.练习4答案:11个;11个简答:(1)把1~20这20个数分为如下10组——(1,20)、(2,19)、(3,18)、……、(10,11),每一组的两个数之和都是21,而且不是同组的两个数之和一定不等于21.利用最不利原则,最倒霉的情况是,所取的所有数恰好是每组中各一个,那么+=个数,才能保证一定有两再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出10111个数的和等于21.(2)把1~20这20个数进行如下分组:(1,6,1,16)(2,7,12,17)(3,8,13,18)(4,9,14,19)(5,10,15,20)共5组,每组有4个数,连续两个数的差都是5,不连续的2个数的差都不为5,而且不同组的两个数之差一定不是5.利用最不利原则,每组都先隔一个取,即各取2个,那么再任意取一个即可满足要⨯+=个才能保证一定有两个数的差为3.求,所以至少要取出2511111.作业1答案:21简答:应用最不利原则,要保证一定有5个颜色相同,则首先每种颜色都取4个,⨯+=个.再任取1个即可.所以至少要取5412112.作业2答案:9简答:从盒子里左右手各摸出1枚围棋棋子,共有黑黑、黑白、白黑、白白四种可能.要保证有三次摸出棋子颜色情况相同,应用最不利原则,当每种情况都出现了两次时,再随意摸出一次,就一定有三次的颜色情况是相同的,即至少要摸出⨯+=次.241913.作业3答案:26简答:要保证一定有两个数的和是奇数,即要保证一定有两个数奇偶性不同,1至50中,共有25个奇数、25个偶数,所以至少要取出25126+=个数,才能保证一定有两个数奇偶性不同.14.作业4答案:不能简答:44⨯的方格表,行和、列和、对角线和共有10个.当把1、2、3填进去时,4个数的和最小为144⨯=,最大为3412⨯=,共有9种可能,所以行和、列和、对角线和这10个数不可能互不相同.15.作业5答案:证明略简答:由数字1、2、3组成的十一位数,任意截取相邻两位,所得的两位数所包含的十位、个位两个数字只可能是1、2、3,所以这样的两位数一共有339⨯=种可能.而从十一位数字中截取的两位数一共会有10个,10911÷=,所以至少有两个所截两位数是相等的.。

小学四年级数学思维专题训练—抽屉原理 (含答案解析)

小学四年级数学思维专题训练—抽屉原理 (含答案解析)

小学四年级数学思维专题训练—抽屉原理1、某校六年级有3个班,在一次数学竞赛中,至少有人获奖才能保证获奖的同学中一定有4名学生同班。

2、某超级市场有128箱苹果,每箱至少有120个至多有144个。

装苹果个数相同的箱子称为一组,装苹果个数相同的箱子称为一组,其中数量最多的一组箱子个数为N。

那么,N的最小值是。

3、现在有61个乒乓球,20个乒乓球盒,每个盒子最多能放5个乒乓球,如果把这些球全部放入盒内,不许有空盒,那么至少有个乒乓球盒里的乒乓球数目相同。

4、一幅扑克牌共有54张,最少要抽取几张牌,才能保证其中至少有2张牌的点数相同?5、一副扑克牌有四种花色,每种花色13张,从中任意抽出多少张牌才能保证有4张是同一花色的?6、有一叠含20张红色、20张黄色、20张绿色及10张蓝色的纸牌。

请问至少要抽出多少张纸牌,才能保证其中有12张纸牌的颜色相同?7、袋子里有18个大小相同的彩色球其中红球3个,黄球5个,绿球10个,现在一次从中任意取出N 个,至少有5个球是同色的。

那么,从袋中一次至少取出个球。

A、5个B、8个C、12个D、13个8、一袋有70只球,其中20只红球,20只绿球,20只黄球,其余为白球和黑球,至少取只球,才保证有10只同色的球。

9、一个不透明的袋中放有黑、黄、红、绿颜色的手套各8只,不许用眼看,则至少要从袋中取出只手套才能保证配成5双(一双是指颜色相同的两只手套,不分左右手).10、从1到20 最多能取出个数,使任意两个数不是3倍关系。

11、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,结果发现总有两人取的球相同,由此可知,参加取球的至少有人。

12、有红黄蓝白黑五种形状大小完全一样的小球若干,每人必须从中选3只小球,要使有两人得到球的颜色完全一样,至少有个人参加选球。

13、有足够多的苹果、香蕉、橘子三种水果,最少要把它分成堆(每堆都有三种水果)才能保证找得到这样的2堆,把2堆合并后,三种水果的个数都是偶数。

4年级-22-抽屉原理-难版

4年级-22-抽屉原理-难版

第22讲抽屉原理知识梳理如果给你5盒饼干,让你把它们放到4个抽屉里,那么可以肯定有一个抽屉里至少有2盒饼干。

如果把4封信投到3个邮箱中,那么可以肯定有一个邮箱中至少有2封信。

如果把3本联练习册分给两位同学,那么可以肯定其中有一位同学至少分到2本练习册。

这些简单内的例子就是数学中的“抽屉原理”。

抽屉原理1:将多于n件的物品任意放到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品不少于2件。

假定这n个抽屉中,每一个抽屉内的物品都不到2件,那么每一个抽屉中的物品或者是一件,或者没有。

这样n个抽屉中所放物品的总数就不会超过n件。

这与有多于n个物品的假设相矛盾。

说明抽屉原理1成立。

抽屉原理2:将多于m×n件的物品任意放到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品的件数不少于m+l。

假定这n个抽屉中,每一个抽屉中的物品都不到(m+l)件,即每个抽屉里的物品不多于m件,这样n个抽屉中可放物品的总数就不会超过m×n件。

这与多于m×n件物品的假设相矛盾。

说明原来的假设不成立。

所以抽屉原理2成立。

运用抽屉原理解题的关键是选好“抽屉”,而构造“抽屉”的方法多种多样,会因题而异。

运用原理1还是原理2要看题目的问题和哪一个更直观。

抽屉原理2实际上是抽屉原理1的变形。

典型例题【例1】★某校六年级有学生367人,请问有没有两个学生的生日是同一天?为什么?【解析】平年一年有365天,闰年一年有366天。

把天数看做抽屉,共366个抽屉。

把367个人分别放入366个抽屉中,至少在一个抽屉里有两个人,因此,肯定有两个学生的生日是同一天。

【小试牛刀】某校有370名1992年出生的学生,其中至少有2个学生的生日是同一天,为什么?【解析】1992年共有366天,把它看成是366个抽屉,把370个人放入366个抽屉中,至少有一个抽屉里有两个人,因此其中至少有2个学生的生日是同一天的。

【例2】★某班学生去买语文书、数学书、外语书。

四年级高思学校奥数抽屉原理一

四年级高思学校奥数抽屉原理一

抽屉原理一1.学校周末要组织4个班的同学去春游,有3个地点可供选择:游乐园、植物园和动物园.如果一个班只能去一个地点,试说明:一定有2个班要去同一个地点.2.卡莉娅、墨莫和萱萱到小高家玩,小高拿出一些巧克力来招待他们,他们一数,共有19块巧克力.如果把这些巧克力分给他们3人,试说明:一定有人至少拿到7块巧克力,但不一定有人拿到8块.3.一次聚会上,大家发现,有40人都是在同一年的10月出生的,试说明:他们中一定有2个人是在同一天出生的,但不一定有3个人在同一天出生.4.任意1830人中,至少有多少人的生日在同一天?5.有红、黄、蓝、绿4种颜色的小珠子放在同一个口袋里,每种颜色的珠子都足够多,一次至少要取儿颗珠子,才能保证一定有 2颗颜色相同?6.某校的小学生中,年龄最小的6岁,最大的19岁,从这个学校巾至少选几个学生,才.能保证其中一定有3个学生的年龄相同?7.有红、黄、蓝、绿4种颜色的铅笔各10支,拿的时候不许看铅笔的颜色,那么一次至少要拿多少支,才能保证其中一定有4支是同一种颜色的铅笔?8.口袋里装有红、黄、蓝、绿4种颜色的球,且每种颜色的球都有4个,小华闭着眼睛从口袋里往外摸球,那么他至少要摸出多少个球,才能保证摸出的球中每种颜色的球都有?9.一副扑克牌共54张,其中有2张王牌,还有黑桃、红桃、草花和方块4种花色的牌各13张.那么:(1)至少从中摸出多少张牌,才能保证在摸出的牌中有黑桃?(2)至少从中摸出多少张牌,才能保证至少有3张牌是红桃?(3)至少从中摸出多少张牌,才能保证有5张牌是同一花色的?10.圆桌周围恰好有12把椅子,现在已经有一些人在桌边就座,当再有一人人座时,就必须和已就座的某个人相邻.问:已就座的最少有多少人?11.红领巾小掌今年人学的一年级新生中有370人是在同一年出生的,试说明:他们中一定有2个人是在同一天出生的.12.一个盒子内有4个格子,现在我们闭着眼睛,把棋子往格子里“瞎放’’(没有放到格子外的),那么至少要放多少枚棋子,才能保证一定有2枚棋子放在同一格内?13.一个鱼缸里有很多条鱼,共有5个品种,至少要捞出多少条鱼,才能保证其中有5条相同品种的鱼?14.小高把一副围棋子混装在一个盒子中,然后每次从盒子中摸出4枚棋子,那么他至少要摸几次,才能保证其中有3次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)15.在一个盒子里装着形状相同的3种口味的果冻,分别是苹果口味的、草莓口味的和牛奶口味的,每种果冻都有20个.现在闭着眼睛从盒子里拿果冻,请问:(1)至少要从中拿出多少个,才能保证拿出的果冻中有牛奶口味的?(2)至少要从中拿出多少个,才能保证拿出的果冻中至少有两种口味?16.一个布袋里有大小相同、颜色不同的一些木球,其中红色的有10个,黄色的有8个,蓝色的有3个,绿色昀有1个,请问:(1) -次至少要取出多少个球,才能保证取出的球至少有3种颜色?(2) -次至少要取出多少个球,才能保证其中必有红色球和黄色球?17.一副扑克牌共54张,其中有2张王牌,还有黑桃、红桃、草花和方块4种花色的牌各13张,现在要从中随意取出一些牌,如果要保证在取m来的牌中至少包含3种花色,并且这3种花色的牌至少都有3张,那么最少要取出多少张牌?18.黑色、白色、黄色、红色的筷子各有 8根,混放在一起,在:黑暗中取m-些筷子,要使得这嵝筷子能够搭配…两舣筷子(两根筷子颜色相同即为一般),那么最少要取多少根才能保证达到要求?19.将1只白袜子、2只黑袜子、3只红袜子、8只黄袜子和9只绿袜子放人一个布袋里.请问:(1)-次至少要摸出多少只袜子才能保证一定有颜色相同的两双袜子?(2) -次至少要摸出多少只袜子才能保证一定有颜色不同的两双袜子?(两只袜子颜色相同即为一双)20.31个同学围成一个圆圈,坐好后发现任何2个男生之间至少有2个女生,那么最多有多少个男生?21.现有10把钥匙分别能开10把锁,但是不知道哪把钥匙能开哪把锁.那么最少要试验多少次才能保证使全部的钥匙和锁相匹配?22.体育馆里有足球、篮球和排球3种球,一个班的50名学生去借球,每人最少借1个,最多可以借2个.请问:最少有多少名学生借到球的数量和种类完全一样?23.一个袋子里有3种不同颜色的球共20个,其中有红球7个,黄球5个,绿球8个,现在墨莫闭着眼睛从中取球,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,则至少要取出多少个球?24.50个苹果分给8个小朋友,那么分到苹果最多的小朋友至少分到几个?如果1号小朋友最多给2个,2号最多给4个,3号最多给6个……8号最多给16个,那么得到苹果最多的小朋友至少分到几个?25.888名学生站成一个圆圈,如果任意连缤32人中,至多有9名男生,那么男生最多有多少人?26.新春佳节,商场举办抽奖活动,抽奖箱中有5种不同颜色的奖券,分别有32、30、28、26、24张,每次可以抽出任意多张,但每抽出一张就要付2元钱.奖励方式如下:用15张同色的奖券换一架相同颜色的飞机模型,用11张同色的奖券换一架相同颜色的坦克模型,用4张同色的奖券换一架相同颜色的摩托车模型,请问:至少要付多少元钱,才能保证可以换到三种模型,且三种模型的颜色互不相同?。

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小学奥数专题—抽屉原理( 一 )[ 介 ] 把 4 只苹果放到 3 个抽里去,共有 4 种放法(小朋友自己列),不如何放,必有一个抽里至少放两个苹果。

同,把 5 只苹果放到 4 个抽里去,必有一个抽里至少放两个苹果。

⋯⋯更一步,我能得出的:把n+1 只苹果放到 n 个抽里去,那么必定有一个抽里至少放两个苹果。

个,通常被称抽原理。

利用抽原理,可以明(明)多有趣的象或。

不,抽原理不是拿来就能用的,关是要用所学的数学知去找“抽”,制造“抽”,弄清当把什么看作“抽” ,把什么看作“苹果” 。

[ 典例 ]【例 1】一个小共有 13 名同学,其中至少有 2 名同学同一个月生日。

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 12 个月看成 12 个“抽”,把 13 名同学的生日看成 13 只“苹果”,把 13 只苹果放 12 个抽里,一定有一个抽里至少放 2 个苹果,也就是,至少有 2 名同学在同一个月生日。

【例 2 】任意 4 个自然数,其中至少有两个数的差是 3 的倍数。

是什么?【分析与解答】首先我要弄清一条律:如果两个自然数除以 3 的余数相同,那么两个自然数的差是 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,根据三种情况,可以把自然数分成 3 , 3 种型就是我要制造的 3 个“抽”。

我把 4 个数看作“苹果”,根据抽原理,必定有一个抽里至少有 2 个数。

句, 4 个自然数分成 3 ,至少有两个是同一。

既然是同一,那么两个数被 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 7,3 改 6,成立?【例 3】有格尺寸相同的 5 种色的袜子各15 只混装在箱内,不如何取,从箱中至少取出多少只就能保有 3 双袜子(袜子无左、右之分)?【分析与解答】想一下,从箱中取出 6 只、 9 只袜子,能配成 3 双袜子?回答是否定的。

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第二十讲复杂抽屉原理在《简单抽屉原理》中,我们学习了运用抽屉原理处理一些简单问题,以及最不利原则的一些简单应用.抽屉原理:把m个苹果放入n个抽屉(m大于n),结果有两种可能:(1)如果m n÷”个苹果;÷没有余数,那么一定有抽屉至少放了“m n(2)如果m n÷的商再加1”个苹果.÷有余数,那么一定有抽屉至少放了“m n例题1(1)口袋里有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有两个颜色相同?(2)口袋里有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有四个颜色相同?「分析」第(1)题中,好好思考一下,如果要想取出的球颜色都不相同,那么最多可以取出多少个球呢?练习1箱子里有12种形状不同的积木,每种都足够多,一次至少要取几个,才能保证其中一定有三个形状相同?本讲,我们要学习抽屉原理在计数、数字、表格、图形等具体问题中较复杂的应用.要能根据已知条件合理地选取和设计“抽屉”与“苹果”,有时还要构造出能达到最佳效果的例子.例题2盒子里有四色球各100个,每次从中摸出2个球,请问:至少要摸几次,才能保证其中有三次摸出球的颜色情况是相同的?「分析」从盒子中取出2个球,颜色情况一共有多少种可能呢?练习2小高把一副围棋混装在一个盒子里,然后每次从盒子中摸出4枚棋子,请问:他至少要摸几次,才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)例题3将下图3行7列的方格纸的每格染成红色、黄色或绿色,要求每列的三个方格所染的颜色互不相同.请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的.「分析」题目要求我们说明有两列的染色方法一样,因此我们应该先考虑每列能够怎么染色.方格纸一共有5列,根据抽屉原理,只要每列染色的方法少于5种,就会有两列染色方式一样.那每列有哪些不同的染色方式呢?练习3将2行5列的方格纸每一格染成黑色或白色,请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的.有很多抽屉原理的题目是与数字结合的,运用数字相关的一些知识来构造抽屉,这也是我们本讲要学习的重要内容.例题41至30这30个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于31?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于3?「分析」第(1)要求取出的数中,才能保证一定有两个数和为31,那么我们应该首先考虑一下,要想使得任意两数之和都不等于31,我们最多可以取出多少数呢?练习41至20这20个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于21?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于5?除了利用与数字相关的知识来构造抽屉之外,还有一些与图形周长、面积相关的问题.这类问题往往需要根据图形特点进行分割,从而构造出抽屉.例题5(1)在一个边长为2的正方形里随意放入3个点,这3个点所能连出的三角形面积最大是多少?(2)在边长为4的正方形中随意放入9个点,这9个点中任何三点不共线,请说明:这9个点中一定有3个点构成的三角形面积不超过2.(本题中的点都可以放在正方形的边界上)「分析」(1)在边长为2的正方形中放入3个点,我们比较容易想到正方形的三个顶点,三个顶点构成的三角形面积为2.那能否说明放在任意位置三角形面积都不超过2呢?(2)由(1)的结论,正方形内3个点构成的三角形面积不超过正方形面积的一半.应该如何来构造抽屉呢?例题6试说明:任意六个人中,一定可以找到三个互相认识的人,或者三个互不认识的人.「分析」我们不妨画个图来分析一下六个人之间的关系,用实线表示认识,用虚线表示不认识.思考一下,根据抽屉原理,你会发现其中的一个人“甲”与其他5个人的关系可能会是什么情况呢?课堂内外狄利克雷狄利克雷(Dirichilet,Peter Gustay Lejeune)德国数学家,1805年2月13日生于德国迪伦,1859年5月5日卒于格丁根.狄利克雷生活的时代,德国的数学正经历着以高斯为前导的、由落后逐渐转为兴旺发达的时期.狄利克雷以其出色的数学教学才能,以及在数论、分析和数学物理等领域的杰出成果,称为高斯之后与C.G.J.雅强比(Jacobi)齐名的德国数学界的一位核心人物.狄利克雷出身于行政官员家庭,他父亲是一名邮政局长.狄利克雷少年时即表现出对数学的浓厚兴趣,据说他在12岁前就自己攒零钱购买数学图书.1987年入波恩的一所中学,除数学外,他对近代史有特殊爱好,人们称道他是个能专心致志又品行优良的学生.两年后,他遵照父母的意愿转学到科隆的一所教会学校,在那里曾师从物理学家欧姆,学到了必要的物理学基础知识.16岁通过中学毕业考试后,父母希望他攻读法律,但狄利克雷已选定数学为其终身职业.当时的德国数学界,除高斯一人名噪欧洲外,普遍水平较低;又因高斯不喜好教学,于是狄利克雷决定到数学中心巴黎上大学,那里有一批灿如明星的数学家.1822年5月,狄利克雷到达巴黎,选定在法兰西学院和巴黎理学院攻读.1825年,狄利克雷向法国科学院提交他的第一篇数学论文;1826年,狄利克雷在为振兴德国自然科学研究而奔走的A.洪堡的影响下,返回德国,在布雷斯劳大学获讲师资格,后升任编外教授.1828年,狄利克雷又经洪堡的帮助来到学术氛围较浓厚的柏林,任教于柏林军事学院.同年,他又被聘为柏林大学编外教授,开始了他在柏林长达27年的教学与研究生涯.由于他讲课清晰,思想深邃,为人谦逊,淳淳善诱,培养了一批优秀数学家,对德国成为19世纪后期国际上又一个数学中心产生了巨大影响.1831年,狄利克雷称为柏林科学院院士.1855年高斯去世,狄利克雷被选定作为高斯的继任到格丁根大学任教.1858年夏,他去瑞士蒙特勒开会,做纪念高斯的演讲,突发心脏病.他安全返回了格丁根,但在病中遭夫人中风身亡的打击,病情加重,于1859年春与世长辞.作业1. 箱子里有5种颜色相同的积木,每种都足够多,那么一次至少要取多少个,才能保证一定有5个颜色相同?2. 小高把一副围棋棋子混装在一个盒子里,然后每次从盒子里左右手各摸出1枚棋子,那么他至少要摸多少次,才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)3. 从1至50中,至少取出多少个数,才能保证一定有两个数的和是奇数?4. 能否在4行4列的方格表的每个空格中分别填上1、2、3这三个数之一,而使大正方形的每行、每列及对角线上的各个数之和互不相同?5.任意写一个由数字1,2,3组成的十一位数,从这个十一位数中任意截取相邻两位,可得一个两位数,请证明:在从各个不同位置上截得的所有两位数中,至少有两个相等.第二十讲复杂抽屉原理1.例题1答案:5;13详解:(1)利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的球中,每种颜色都有且仅有1个,再任意取一个就可以满足要求.所以至少要取415+=个才能保证一定有两个颜色相同.(2)利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的球中,每种颜色都有且仅有3个,再任取一个就可以满足要求.所以至少要取43113⨯+=个才能保证一定有四个颜色相同.2.例题2答案:21详解:摸出两个球,颜色共有10种可能(枚举可得),即10个抽屉.利用最不利原则,最倒霉的情况是,摸出的所有球中,每一种颜色情况都出现了2次,再任意取一次就可以满足要求.所以至少要取102121⨯+=次才能保证一定有三次摸出球的颜色情况是相同的.3.例题3答案:证明略详解:每一列三个方格染色情况共有333216A=⨯⨯=种可能.一共有7列,7611÷=,所以一定至少有两列染色方式是一样的.4.例题4答案:16个;16个详解:(1)把1~30这30个数分为如下15组——(1,30)、(2,29)、(3,28)、……、(15,16),每一组的两个数之和都是31,而且不是同组的两个数之和一定不等于31.利用最不利原则,最倒霉的情况是,所取的所有数恰好是每组中各一个,那么再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出15116+=个数,才能保证一定有两个数的和等于31.(2)把1~30这30个数进行如下分组:(1,4,7,10,13,16,19,22,25,28)(2,5,8,11,14,17,20,23,26,29)(3,6,9,12,15,18,21,24,27,30)共3组,每组有10个数,连续两个数的差都是3,不连续的3个数的差都不为3,而且不同组的两个数之差一定不是3.利用最不利原则,每组都先隔一个取,即各取5个,那么再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出53116⨯+=个才能保证一定有两个数的差为3.5. 例题5答案:(1)2;(2)证明略详解:面积最大为正方形的一半,即2222⨯÷=.此时,其中两个点恰好为某一条边的两个端点,第三个点在该边的对边上.把边长为4的正方形分成4个22⨯的小正方形.9个点放进去,9421÷=,那么一定至少有3个点是在同一个小正方形中的.那么这3个点所构成的三角形面积一定不超过2(即第1问).6. 例题6答案:不能详解:用实线相连表示认识,虚线相连表示不认识,如图,A 和其他5个人,要么认识,要么不认识,所以一定有三条线是相同的,假设有3条是实线:接下来连接B 、C 、D 三个人,每两个人只有两种连接方法,要么实线、要么虚线.如果有实线,则这两个人与A 三人互相认识;如果全是虚线相连,则B 、C 、D 三人互相不认识.即证.7. 练习1答案:25简答:利用最不利原则,最倒霉的情况是:取的所有的积木中,每种形状都有且仅有2个,再任取一个就可以满足要求.所以至少要取122125⨯+=个才能保证一定有四个颜色相同.8. 练习2答案:11简答:摸出4枚棋子,颜色共有5种可能(枚举可得),即5个抽屉.利用最不利原则,最倒霉的情况是,摸出的所有棋子中,每一种颜色情况都出现了2次,再任意取一次就可以满足要求.所以至少要取52111⨯+=次才能保证一定有三次摸出棋子的颜色情况是相同的.9. 练习3答案:证明略简答:每一列两个方格染色情况共有224⨯=种可能.共5列,5411÷=.10.练习4答案:11个;11个简答:(1)把1~20这20个数分为如下10组——(1,20)、(2,19)、(3,18)、……、(10,11),每一组的两个数之和都是21,而且不是同组的两个数之和一定不等于21.利用最不利原则,最倒霉的情况是,所取的所有数恰好是每组中各一个,那么+=个数,才能保证一定有两再任意取一个即可满足要求,所以至少要取出10111个数的和等于21.(2)把1~20这20个数进行如下分组:(1,6,1,16)(2,7,12,17)(3,8,13,18)(4,9,14,19)(5,10,15,20)共5组,每组有4个数,连续两个数的差都是5,不连续的2个数的差都不为5,而且不同组的两个数之差一定不是5.利用最不利原则,每组都先隔一个取,即各取2个,那么再任意取一个即可满足要⨯+=个才能保证一定有两个数的差为3.求,所以至少要取出2511111.作业1答案:21简答:应用最不利原则,要保证一定有5个颜色相同,则首先每种颜色都取4个,⨯+=个.再任取1个即可.所以至少要取5412112.作业2答案:9简答:从盒子里左右手各摸出1枚围棋棋子,共有黑黑、黑白、白黑、白白四种可能.要保证有三次摸出棋子颜色情况相同,应用最不利原则,当每种情况都出现了两次时,再随意摸出一次,就一定有三次的颜色情况是相同的,即至少要摸出⨯+=次.241913.作业3答案:26简答:要保证一定有两个数的和是奇数,即要保证一定有两个数奇偶性不同,1至50中,共有25个奇数、25个偶数,所以至少要取出25126+=个数,才能保证一定有两个数奇偶性不同.14.作业4答案:不能简答:44⨯的方格表,行和、列和、对角线和共有10个.当把1、2、3填进去时,4个数的和最小为144⨯=,最大为3412⨯=,共有9种可能,所以行和、列和、对角线和这10个数不可能互不相同.15.作业5答案:证明略简答:由数字1、2、3组成的十一位数,任意截取相邻两位,所得的两位数所包含的十位、个位两个数字只可能是1、2、3,所以这样的两位数一共有339⨯=种可能.而从十一位数字中截取的两位数一共会有10个,10911÷=,所以至少有两个所截两位数是相等的.。

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