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1、精选优质文档-倾情为你奉上抽屉原理及其简单应用一、知识要点 抽屉原理又称鸽巢原理,它是组合数学的一个基本原理,最先是由德国数学家狄利克雷明确地提出来的,因此,也称为狄利克雷原理。 把3个苹果放进2个抽屉里,一定有一个抽屉里放了2个或2个以上的苹果。这个人所皆知的常识就是抽屉原理在日常生活中的体现。用它可以解决一些相当复杂甚至无从下手的问题。 原理1:把n+1个元素分成n类,不管怎么分,则一定有一类中有2个或2个以上的元素。 原理2:把m个元素任意放入n(nm)个集合,则一定有一个集合至少要有k个元素。其中km/n(当n能整除m时)或km/n1(当n不能整除m时),这里m/n表示不大于m/n的最
2、大整数,即m/n的整数部分。 原理3:把无穷多个元素放入有限个集合里,则一定有一个集合里含有无穷多个元素。 原理2也可以变为:把m个元素任意放入n(nm)个集合,则一定有一个集合至多要有k个元素。其中km/n,这里m/n表示不大于m/n的最大整数,即m/n的整数部分。二、应用抽屉原理解题的步骤 第一步:分析题意。分清什么是“东西”,什么是“抽屉”,也就是什么作“东西”,什么可作“抽屉”。 第二步:制造抽屉。这个是关键的一步,这一步就是如何设计抽屉。根据题目条件和结论,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抽屉及其个数,为使用抽屉铺平道路。 第三步:运用抽屉原理。观察
3、题设条件,结合第二步,恰当应用各个原则或综合运用几个原则,以求问题之解决。 利用上述原理容易证明: “任意7个整数中,至少有3个数的两两之差是3的倍数。” 因为任一整数除以3时余数只有0、1、2三种可能,所以7个整数中至少有3个数除以3所得余数相同,即它们两两之差是3的倍数。三、应用抽屉原理解题例举:1木箱里装有红色球个、黄色球个、蓝色球个,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:把种颜色看作个抽屉,若要符合题意,则小球的数目必须大于,故至少取出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(
4、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113中的一个,于是有2张点数相同。311名学生到老师家借书,老师是书房中有、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、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
5、,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、349,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,规定每个人至少拿个球,至多拿个球,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。 解:根据规定,多有同学拿球的配组方式共有以下种:足排蓝足足排排蓝蓝足排足蓝排蓝。以这
6、种配组方式制造个抽屉,将这50个同学看作苹果50955由抽屉原理km/n可得,至少有人,他们所拿的球类是完全一致的。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。 解:因为任意分成四组,必有一组的女生多于2人,所以女生至少有4219(人);因为任意10人中必有男生,所以女生人数至多有9人。所以女生有9人,男生有55946(人) 抽屉原理的内容简明朴素,易于接受,它在数学问题中有重要的作用。许多有关存在性的证明都可用它来解决。1958年6/7月号的美国数学月刊上有这样一道题目:“证明在任意6个人的集会
7、上,或者有3个人以前彼此相识,或者有三个人以前彼此不相识。”这个问题可以用如下方法简单明了地证出:在平面上用6个点A、B、C、D、E、F分别代表参加集会的任意6个人。如果两人以前彼此认识,那么就在代表他们的两点间连成一条红线;否则连一条蓝线。考虑A点与其余各点间的5条连线AB,AC,.,AF,它们的颜色不超过2种。根据抽屉原理可知其中至少有3条连线同色,不妨设AB,AC,AD同为红色。如果BC,BD,CD3条连线中有一条(不妨设为BC)也为红色,那么三角形ABC即一个红色三角形,A、B、C代表的3个人以前彼此相识:如果BC、BD、CD3条连线全为蓝色,那么三角形BCD即一个蓝色三角形,B、C、D代表的3个人以前彼此不相识。不论哪种情形发生,都符合问题的结论。【欢迎你来解】1.某班37名同学,至少有几个同学在同一个月过生日?2.42只鸽子飞进5个笼子里,可以保证至少有一个笼子中可以有几只鸽子?3.口袋中有红、黑、白、黄球各10个,它们的外型与重量都一样,至少要摸出几个球,才能保证有4个颜色相同的球?4.饲养员给10只猴子分苹果,其中至少要有一只猴子得到7个苹果,饲养员至少要拿来多少个苹果?5.从13个自然数中,一定可以找到两个数,它们的差是12的倍数。6.一个班有40名同学,现在有课外书125本。把这些书分给同学,是否有人会得到4件或4件以上的玩具?专心-专注-专业