我們先來看三個例子:
(1)三個蘋果放在兩個抽屜裏,那麽1抽屜裏至少要有兩個蘋果。
(2)五塊手帕給了四個孩子,那麽肯定有1個孩子拿了至少兩塊手帕。
(3)六只鴿子飛進五個鴿籠,那麽至少要有1個鴿籠飛進兩只鴿子。
我們用列表法證明例子(1):
釋演法
1類、2類、3類和4類抽屜
抽屜1 3 2 1 0 0
第二個抽屜0 1 2 3
從上表可以看出,三個蘋果放在兩個抽屜裏有四種不同的方法。
第壹和第二種方法使第1個抽屜裏至少有兩個蘋果。第三和第四種方法使得第二個抽屜裏至少有兩個蘋果。
也就是可以肯定地說,如果把三個蘋果放在兩個抽屜裏,那麽1個抽屜裏至少有兩個蘋果。
從上面可以得出結論:
標題號、對象號、抽屜號和水果號
(1)三個蘋果放在兩個抽屜裏,壹個抽屜裏至少有兩個蘋果。
(2)五塊手帕分給四個人,壹個人拿了至少兩塊手帕。
(3)六只鴿子飛進五個籠子,至少兩只鴿子飛進壹個籠子。
上面三個例子的共同特點是,對象的數量比抽屜的數量多壹個,所以壹個抽屜裏至少有兩個這樣的對象。因此,得出的結論是:
鴿子洞原理1:如果n個以上的物體放入n個抽屜,至少有壹個抽屜裏裝著兩個或兩個以上的物體。
看下面兩個例子:
(4)將30個蘋果放入6個抽屜,問:有沒有這樣壹種方式,每個抽屜的蘋果數量小於等於5個?
(5)將30多個蘋果放入6個抽屜。問:有沒有這樣的方法,每個抽屜放蘋果小於等於5個?
答:(4)有這樣的方法。即:每個抽屜放5個蘋果;(5)沒有這種釋放方式。就是不管怎麽放,妳都會發現壹個抽屜,裏面至少有六個蘋果。
從以上兩個案例中,我們還可以得到以下規律:
鴿籠原則2:如果n個抽屜裏放了m×n個以上的對象,那麽至少有壹個抽屜裏有m+1或m+L個以上的對象。
可以看出,“原則1”和“原則2”的區別在於,“原則1”的對象多,抽屜少,數量比較接近;“原則二”就是物件多,抽屜少,但數量相差很大,物件數量比抽屜數量多幾倍。
以上兩條原則是我們解決抽屜問題的重要依據。抽屜問題可以簡單的用壹句話來概括:有多少個蘋果,有多少個抽屜,蘋果和抽屜的關系。解決這類問題的關鍵是正確找到抽屜。只有抽屜找對了,蘋果才能放進去。
讓我們從壹個簡單的問題開始:
(1)如果三只鴿子飛進兩個窩,那麽1個窩裏有多少只鴿子?(答案:2)
(2)把三本書放進兩個書架,總會有1個書架,上面至少有幾本書。(答案:2份)
(3)如果三封信放入兩個郵箱,總會有1個郵箱放入幾封以上的信?(答案:1)
(4)1000只鴿子飛進50個鳥巢。不管怎麽飛,壹定會找到鴿子最多的窩。裏面至少有多少只鴿子?(答案:1000 ÷ 50 = 20,所以答案是20)
(5)從8個抽屜裏拿出17個蘋果,不管怎麽拿。我們壹定會找到壹個放蘋果最多的抽屜,我們從裏面拿出了多少個蘋果?(答案:17 ÷ 8 = 2...1,2+1 = 3,所以答案是3)。
(6)從幾個抽屜裏拿出25個蘋果(填上數字)保證能找到壹個抽屜,從裏面拿出至少7個蘋果?(答案:25 ÷□ = 6 ……□,可見除數為4,余數為1,抽屜數為4,所以答案為4)。
抽屜問題也叫鳥巢問題,書架問題或者郵箱問題。如上面的(1)、(2)、(3),討論這些原理。上述問題(4)、(5)、(6)的規律是,如果物體的數量比抽屜的數量多幾倍,可以用蘋果的數量除以抽屜的數量,余數不為零,答案是商加1;如果余數為零,則“答案”是壹個商。問題(6)是通過知道蘋果的個數和答案,求抽屜的個數。
抽屜問題有廣泛的用途。如果能靈活運用,可以解決壹些看起來挺復雜,感覺很費解,但實際上挺有意思的數學題。
例1:壹個班* *有13個學生,那麽同月出生的學生至少有多少?( )
A.13 B. 12 C. 6 D. 2
解1:求題中的兩個量,壹個是人數,壹個是月份。以人數為“蘋果”,以月份為“抽屜”,那麽問題就變成了:13個蘋果放在12個抽屜裏,那麽至少壹個抽屜裏有兩個蘋果。已知蘋果和抽屜,用“鴿子洞原理1”。
例2:某班參加數學競賽,試卷滿分30分。為了保證兩個人得到相同的分數,班上至少要有多少人參加?( )
A.30 B. 31 C. 32 D. 33
方案二:毫無疑問,參與總人數可以視為“蘋果”。這裏需要找“抽屜”來滿足要求:參與者總數放進去後,保證有1個2人的“抽屜”。仔細分析題目,“抽屜”當然是得分。如果滿分是30分,有31種可能的情況(從0到30分),那麽“蘋果”的個數應該是31+1 = 32。已知的蘋果和抽屜,使用“鴿籠原則2”
例3。在壹所學校的數學天堂裏,有400名五年級學生,年齡最大的和最小的相差不到1歲。我們可以得出結論,這400個學生中至少有兩個是同年同月同日出生的,妳知道為什麽嗎?
解3:因為最大的和最小的相差不到1年,所以這400個學生的出生日期合計不會超過366天。把400個學生想成400個蘋果,把366天想成366個抽屜。(如果兩個學生同壹天出生,就讓他們進同壹個抽屜,否則就進不同的抽屜。)根據抽屜原理2,“無論如何,妳必須找到壹個抽屜,裏面至少包含2 (400 ÷ 366 = 1...1,1+1 = 2)蘋果。也就是會找到兩個學生,同年同月同日生。
例4:有10根紅白黑筷子混在壹起。如果閉上眼睛摸壹下,(1)妳要摸多少根筷子才能保證至少兩根筷子顏色相同?為什麽?(2)至少拿幾雙筷子,保證有兩雙顏色相同的筷子。為什麽?
方案四:拿三種顏色的筷子當三個抽屜。然後:
(1)根據“鴿子洞原理1”,至少需要四根筷子才能保證兩根筷子顏色壹致;(2)從最特殊的情況出發,假設取三種顏色的三根筷子,即三個“抽屜”各取三根筷子。無論妳拿的是哪個“抽屜”的1筷子,四根筷子顏色都壹樣,所以壹次至少要拿出3× 3+1 = 10。
例5。證明37人中至少有4人是同壹屬的。
解五:37個人看成37個蘋果,12屬看成12抽屜。根據鴿子洞原則2,“不管怎麽放,妳都會發現壹個抽屜,裏面至少有4個蘋果”。也就是說,任意37個人中,至少有4個(37 ÷ 12 = 3...1,3+1 = 4)屬於同壹屬。
例6:壹個班級有壹個小書架,40個學生可以隨意借閱。小書架上必須有多少本書才能保證至少1的學生能借到兩本或更多的書?
解析:從問題“1學生可以借兩本或兩本以上的書”中,我們認為這句話對應的是“壹個抽屜裏有兩個或兩個以上的蘋果”。所以我們要把40個學生當成40個抽屜,把書當成蘋果。如果同學借了壹本書,就相當於把蘋果放在了他的抽屜裏。
方案六:把40個學生當40個抽屜,把書當蘋果。根據“鴿子洞原理1”,要保證壹個抽屜裏至少有兩個蘋果,蘋果的數量至少應該是40+1 = 41。就是小書架上至少要有41本書。
我們來看兩道國考題:
例7:(2004年國家公務員考試B類48題的珠子問題);
壹個袋子裏有10顆紅黃藍白珠子,為了保證珠子有兩種顏色。
同理,至少要拔出多少片?( )
a3 b . 4 c . 5d . 6
方案七:如果把珠子看成“蘋果”,有10 * *,珠子的顏色可以看成“抽屜”,這樣才能保證。
摸過的珠子有兩種顏色,我們假設每次摸都放在不同的“抽屜”裏,摸4。
每個不同顏色的珠子後,每個抽屜裏都有壹個。這時候妳隨便摸1,肯定有壹個。
壹個“抽屜”有兩顆珠子,也就是兩顆珠子顏色壹樣。答案是c。
例8:(2007年國家公務員考試第49題撲克題):
從壹副完整的撲克牌中抽取至少()張牌,以確保至少6張牌有相同的花色?
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解法八:完整撲克牌54張,視為54張“蘋果”,抽牌者為6(黑桃、紅心、梅花、方塊、國王、王)。為了保證有6張同花色的牌,我們假設前四個“抽屜”各有5張牌,後兩個“抽屜”各有65,438+0張牌。答案是c。
總結:解決抽屜問題,最重要的是搞清楚誰是“蘋果”,誰是“抽屜”,然後根據兩個原則進行分析。可見,並不是每個類似問題的“抽屜”都很明顯。有時候“抽屜”需要我們去構建。這個“抽屜”可以是日期、撲克牌、考試成績、年齡、書架等的變化量。,但整體出題模式不會超過這個範圍。