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小学奥数—抽屉原理讲解精编版

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小学奥数—抽屉原理讲解精编版

小学奥数-抽屉原理(一)

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

抽屉原理2将多于m×n件物品任意放到到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品不少于(m+1)件。

例1五年级有47名学生参加一次数学竞赛,成绩都是整数,满分是100分。已知3名学生的成绩在60分以下,其余学生的成绩均在75~95分之间。问:至少有几名学生的成绩相同?

【分析与解答】关键是构造适合的抽屉。既然是问“至少有几名学生的成绩相同”,说明应以成绩为抽屉,学生为物品。除3名成绩在60分以下的学生外,其余成绩均在75~95分之间,75~95共有21个例外分数,将这21个分数作为21个抽屉,把47-3=44(个)学生作为物品。44÷21=2……2,根据抽屉原理2,至少有1个抽屉至少有3件物品,即这47名学生中至少有3名学生的成绩是相同的。

例2夏令营组织2000名营员活动,其中有爬山、参观博物馆和到海滩游玩三个项目。规定每人必须参加一项或两项活动。那么至少有几名营员参加的活动项目完全相同?

【分析与解答】本题的抽屉不是那么明明,因为问的是“至少有几名营员参加的活动项目完全相同”,所以应该把活动项目当成抽屉,营员当成物品。营员数已经有了,现在的问题是应当搞清有多少个抽屉。因为“每人必须参加一项或两项活动”,共有3项活动,所以只参加一项活动的有3种情况,参加两项活动的有爬山与参观、爬山与海滩游玩、参观与海滩游玩3种情况,所以共有3+3=6(个)抽屉。2000÷6=333……2,根据抽屉原理2,至少有一个抽屉中有

333+1=334(件)物品,即至少有334名营员参加的活动项目是相同的。

例3把125本书分给五(2)班学生,如果其中至少有1人分到至少4本书,那么,这个班最多有多少人?

【分析与解答】这道题一下子不简易理解,我们将它变变形式。因为是把书分给学生,所以学生是抽屉,书是物品。本题可以变为:125件物品放入若干个抽

屉,无论怎样放,至少有一个抽屉中放有4件物品,求最多有几个抽屉。这个问题的条件与结论与抽屉原理2凑巧相反,所以反着用抽屉原理2即可。由1255÷(4-1)=41……2知,125件物品放入41个抽屉,至少有一个抽屉有不少于4件物品。也就是说这个班最多有41人。

同学们想一想,如果有42个人,还能保证至少有一人分到至少4本书吗?例4五(1)班张老师在一次数学课上出了两道题,规定每道题做对得2分,没做得1分,做错得0分。张老师说:可以肯定全班同学中至少有6名学生各题的得分都相同。那么,这个班最少有多少人?

【分析与解答】由“至少有6名学生各题的得分都相同”看出,应该以各题得分情况为抽屉,学生为物品。如果用(a,b)表示各题的得分情况,其中a,b分别表示第一、二题的得分,那么有(2,2),(2,1),(2,0),(1,2),(1,1),(1,0),(0,2),(0,1),(0,0)9种情况,即有9个抽屉。

本题变为:已知9个抽屉中至少有一个抽屉至少有6件物品,求至少有多少件物品。反着用抽屉原理2,得到至少有9×(6-1)+1=46(人)。

例5任意将若干个小朋友分为五组。证明:一定有这样的两组,两组中的男孩总数与女孩总数都是偶数。

【分析与解答】因为一组中的男孩人数与女孩人数的奇偶性只有下面四种情况:(奇,奇),(奇,偶),(偶,奇),(偶,偶)。将这四种情况作为4个抽屉,五组作为5件物品,由抽屉原理1知,至少有一个抽屉中有两件物品。即这五组中至少有两组的情况相同,将这两组人数相加,男孩人数与女孩人数都是偶数。小学奥数-抽屉原理(二)

例1从1,3,5,7,…,47,49这25个奇数中至少任意取出多少个数,才能保证有两个数的和是52。

【分析与解答】首先要根据题意构造适合的抽屉。在这25个奇数中,两两之和是52的有12种搭配:

{3,49},{5,47},{7,45},{9,43},

{11,41},{13,39},{15,37},{17,35},

{19,33},{21,31},{23,29},{25,27}。

将这12种搭配看成12个抽屉,每个抽屉中有两个数,还剩下一个数1,单独作为一个抽屉。这样就把25个奇数分别放在13个抽屉中了。因为一共有13个抽屉,所以任意取出14个数,无论怎样取,至少有一个抽屉被取出2个数,这两个数的和是52。所以本题的答案是取出14个数。

例2在下图所示的8行8列的方格表中,每个空格分别填上1,2,3这三个数字中的任一个,使得每行、每列及两条对角线上的各个数字的和互不相等,能不能做到?

【分析与解答】在8行8列的方格表中,8行有8个和,8列也有8个和,2条对角线有2个和,所以一共有8+8+2=18(个)和。因为题目问的是,这18个和能否互不相等,所以这18个和是物品,而和的例外数值是抽屉。

按题目要求,每个和都是由1,2,3三个数中任意选8个相加而得到的。这些和中最小的是8个都是1的数相加,和是8;最大的是8个都是3的数相加,和是

24。在8至24之间,例外的和只有24-8+1=17(个)。将这17个例外的和的数值作为抽屉,把各行、列、对角线的18个和作为物品。把18件物品放入17个抽屉,至少有一个抽屉中的物品数不少于2件。也就是说,这18个和不可能互不相等。

例3用1,2,3,4这4个数字任意写出一个10000位数,从这个10000位数中任意截取相邻的4个数字,可以组成许许多多的四位数。这些四位数中至少有多少个是相同的?

【分析与解答】猛一看,谁是物品,谁是抽屉,都不清晰。因为问题是求相邻的4个数字组成的四位数有多少个是相同的,所以物品应是截取出的所有四位数,而将例外的四位数作为抽屉。

在10000位数中,共能截取出相邻的四位数10000-3=9997(个),即物品数是9997个。用1,2,3,4这四种数字可以组成的例外四位数,根据乘法原理有4×4×4×4=256(种),这就是说有256个抽屉。

9997÷256=39……13,

所以这些四位数中,至少有40个是相同的。练习

1.红光小学每周星期一、三、五、六各举办一种课外活动,问:至少要有多少学生报名参加,才能保证其中至少有3位学生所参加的课外活动完全一样?

2.任意取多少个自然数,才能保证至少有两个数的差是7的倍数?

3.在前10个自然数中,至少取多少个数,才能保证其中有两个数的和是10?

4.右图是一个5行5列的方格表,能否在每个方格中分别填上1,2,3中的一个数,使得每行、每列及两条对角线上的五个方格中的数字之和互不相同?

5.要把85个球放入若干个盒子中,每个盒子中最多放7个。问:至少有几个盒子中放球的数目相同?

习题答案

1.4箱。提示:92÷(138-110+1)=3……5。

2.28人。提示:200÷(8-1)=28……4。

3.8堆。提示:每堆只有一枚分币的有1分、2分、5分三种情况,每堆有两枚分币的有1分与2分,1分与5分,2分与5分三种情况,每堆有三枚分币的只有一种情况。将这3+3+1=7(种)情况作为7个抽屉。

4.11人。提示:四类书至多借2本的借法有:甲,乙,丙,丁,甲乙,甲丙,甲丁,乙丙,乙丁,丙丁共10种。将这10种借法看成10个抽屉。

5.正确。提示:75年约有60×60×24×366×75≈23.72(亿秒),以每2秒为一个抽屉,共有23.72÷2=11.86亿(个)抽屉,将12亿件物品放入11.86亿个抽屉,至少有一个抽屉有不少于2件物品,即至少有两人的出生时间在两秒之内。

6.43人。提示:从4名候选人中选出2名,共有3+2+1=6(种)例外的选法。将这6种选法作为抽屉,全班学生作为物品,至少应有6×(8-1)+1=43(件)物品。

7.提示:假设16个小朋友每人分到的饼干数目都不相同,则至少有

1+2+3+…+16=136(块)饼干,现在只有135块饼干,所以假设不成立。

1.31名。提示:只参加一次活动的有4种选择;参加两次活动的有下面6种选择:{星期一、三},{星期一、五},{星期一、六},{星期三、五},{星期三、六},{星期五、六};参加三次活动的有下面4种选择,{星期一、

三、五},{星期一、三、六},{星期一、五、六},{星期三、五、六};参加四次活动的有1种选择。共有4+6+4+1=15(种)选择。

2.8。提示:与例2类似,按除以7的余数将自然数分为7类。

3.7。提示:与例3类似,分下面6个抽屉:(1,9),(2,8),(3,7),(4,6),(5),(10)。

4.不能。提示:与例4类似。

5.4个。提示:每盒放1,2,3,4,5,6,7个球,这样的七盒共放球

1+2+3+4+5+6+7=28(个),85÷28=3……1,所以至少有4个盒中的球数相同。

6.11个。

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