4-20抽屜原理

桌上有十個蘋果,要把這十個蘋果放到九個抽屜里,無論怎樣放,我們會發(fā)現(xiàn)至少會有一個抽屜里面至少放兩個蘋果。這一現(xiàn)象就是我們所說的“抽屜原理”。 抽屜原理的一般含義為:“如果每個抽屜代表一個集合,每一個蘋果就可以代表一個元素,假如有n+1個元素放到n個集合中去,其中必定有一個集合里至少有兩個元素?!?抽屜原理有時也被稱為鴿巢原理。它是組合數(shù)學中一個重要的原理。

抽屜原理

例題一:☆☆☆? 四一班小朋友學雷鋒,一共13人。教數(shù)學的張老師說:“你們中間至少有2個人是同一個月出生的?!? 你知道張老師這樣說對嗎?

找蘋果,找抽屜,做除法,用原理,得結論

例題二:☆☆☆? 在大街上隨便找來13個人,其中至少有兩個人屬相相同。

第一抽屜原理

原理1: 把多于n+1個的物體放到n個抽屜里,則至少有一個抽屜里的東西不少于兩件。

證明(反證法):如果每個抽屜至多只能放進一個物體,那么物體的總數(shù)至多是n×1,而不是題設的n+k(k≥1),故不可能。

原理2 :把多于mn(m乘n)+1(n不為0)個的物體放到n個抽屜里,則至少有一個抽屜里有不少于(m+1)的物體。

證明(反證法):若每個抽屜至多放進m個物體,那么n個抽屜至多放進mn個物體,與題設不符,故不可能。

原理3 :把無窮多件物體放入n個抽屜,則至少有一個抽屜里 有無窮個物體。

第二抽屜原理
把(mn-1)個物體放入n個抽屜中,其中必有一個抽屜中至多有(m—1)個物體(例如,將3×5-1=14個物體放入5個抽屜中,則必定有一個抽屜中的物體數(shù)少于等于3-1=2)。


例題三: ☆☆☆? 某班同學去買書,語數(shù)外三種,任意買1 2 3本。至少有多少才能發(fā)生相同的結果?

人數(shù)是蘋果,買書的可能性是抽屜

任意6個不同的自然數(shù),其中至少有2個數(shù)的差是5的倍數(shù),這是為什么?

一副撲克牌54張 至少拿出多少只才能保證有3張點數(shù)相同?

講400張卡片分給若干個同學,每人分到的張數(shù)不超過11張,試說明至少有7個同學分到的卡片數(shù)相同。


最不利原理:

例題一:☆☆☆? ?在一個盒子里裝著形狀相同的三種口味的果凍,分別是蘋果味、巧克力味、香芋味,每種都是20個,如果閉著眼睛拿里面的果凍,至少拿多少個,才能保證拿到香芋口味的果凍呢?? 至少拿出多少個,才能保證拿到兩種口味?


例題二:☆☆☆? 口袋里有三種顏色的筷子各10根,問:至少取多少根才能保證三種顏色的筷子都取到?至少取多少根才能保證取到兩雙不同顏色的筷子?至少取多少根才能保證取到兩雙顏色相同的筷子?

10+10+1=21根

10+2+1=13根

3×3+1=10根

保證什么?最壞能怎么樣?再堅持一下。


例題三:☆☆☆?布袋里有大小相同顏色不同的一些球,其中紅色10個,白色9個,黃色8個,藍色3個,綠色1個。那么去多少個球,才能保證取出4個顏色相同的球?

1+3+3+3+3+1=14

例題四:☆☆☆☆? 將1只白手套、2只黑手套、3只紅手套、8只黃手套、9只綠手套放在一個布袋里,請問:至少拿出多少只手套才能拿到顏色相同的兩雙手套? 一次至少拿出多少手套,才能保證兩雙不同的手套?

1+2+3+3+3+1=13

9+1+1+1+1+1=14


例題五:☆☆☆☆ 一副撲克牌54張 至少拿出多少只才能保證有3張花色的牌? 一次拿多少才能抽出保證3 種 不同花色牌。

要怎么樣:某種花色3張,
最倒霉怎么樣:大小王2張+每種花色2張
堅持一步怎么樣: 任意花色再來一張,實現(xiàn)目標 2+2×4+1=11(張)

第二問: 要每其中3種花色都有
最倒霉:13張某種花色,13張另一種花色,2張大小王就是沒有第三種花色。
堅持一步:再摸一張,實現(xiàn)目標

例題六:☆☆☆☆☆ 從大街上至少選出多少人,才能保證至少3人屬相相同?為保證至少5人屬相相同,不保證6個人屬相相同,那么總人數(shù)應該在什么范圍?

最倒霉:每種屬相都來了2個人,一共2×12個人,就是沒有第三個人。?
堅持一步:又來了一個人? 2×12+1=25(人)

第二問:4×12+1=49 實現(xiàn)五個人? 5×12+1=61人保證6個人一樣。60-1不保證6個人屬相完全一樣。因此 49-60之間的人數(shù),既保證5人相同,又不保證6人相同。

(200-1)÷7=28……3? 最倒霉的情況是每人7塊,手里還有1塊餅干才能保證。

檢驗:200÷28=7……

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