第一抽屉原理
原理1:把多于n个的物体放到n个抽屉里,则至少有一个抽屉里的东西不少于两件。
证明(反证法):如果每个抽屉至多只能放进一个物体,那么物体的总数至多是n,而不是题设的n+k(k≥1),故不可能。
原理2 :把多于mn(m乘以n)个的物体放到n个抽屉里,则至少有一个抽屉里有不少于m+1的物体。
证明(反证法):若每个抽屉至多放进m个物体,那么n个抽屉至多放进mn个物体,与题设不符,故不可能。
原理3 :把无穷多件物体放入n个抽屉,则至少有一个抽屉里 有无穷个物体。
原理1 、2 、3都是第一抽屉原理的表述。
例:把4个物体放在3个抽屉里,也就是把4分解成三个整数的和,那么就有以下四种情况:
①4=4+0+0
②4=3+1+0
③4=2+2+0
④4=2+1+1
观察上面四种放物体的方式,我们会发现一个共同特点:总有那么一个抽屉里有2个或多于2个物体,也就是说必有一个抽屉中至少放有2个物体。
第二抽屉原理
把(mn——1)个物体放入n个抽屉中,其中必有一个抽屉中至多有(m—1)个物体。
证明(反证法):若每个抽屉都有不少于m个物体,则总共至少有mn个物体,与题设矛盾,故不可能。
例:
①k=[n/m]+1个物体:当n不能被m整除时。
②k=n/m个物体:当n能被m整除时。
理解知识点:[X]表示不超过X的最大整数。
例[4.351]=4;[0.321]=0;[2.9999]=2;
关键问题:构造物体和抽屉。也就是找到代表物体和抽屉的量,而后依据抽屉原则进行运算。
抽屉原理经典例题:
1、30名学生参加数学竞赛,已知参赛者中任何10人里都至少有一名男生,那么男生至少有______人。
答案:
30-(10-1)
=30-9,
=21(人)。
答:男生至少有21人。
2、一副扑克牌有54张,至少抽取______张扑克牌,方能使其中至少有两张牌有相同的点数。(大小鬼不相同)
答案:
建立抽屉:54张牌,根据点数特点可以分别看做15个抽屉,
考虑最差情况:每个抽屉都摸出了1张牌,共摸出15张牌,此时再任意摸出一张,无论放到哪个抽屉,都会出现有两张牌在同一个抽屉,即两张牌点数相同,
15+1=16(张),
答:至少抽取16张扑克牌,方能使其中至少有两张牌有相同的点数。
故答案为:16。
3、一个班的全体学生排成3行9列的方阵,他们身穿红色或蓝色的运动服。问:是否一定有两列学生运动服颜色的排列方式相同?答:______。
答案:
根据题干分析可得,一共有8种颜色排列方法,看做8个抽屉,则9列队伍看做9个物品,
9÷8=1…1,
1+1=2,
所以9件物品放入8个抽屉,必有一个抽屉的物品数不少于2件,即一定有两列小方格涂色的方式相同。
故答案为:√。
4、从1,2,…,2006中,至少要取出______个奇数,才能保证其中必定存在两个数,他们的和为2008。
答案:
2006÷2÷2=501(对)…1个。
501+1+1=503(个)。
答:至少要取出503个奇数才能保证其中必定存在两个数,他们的和为2008。
故答案为:503。
5、新年晚会上,老师让每位同学从一个装有许8玻璃球的口袋中摸两个球,这些球给人的手感相同,只有红、黄、白、蓝、绿五色之分(摸时,看不到颜色),结果发现总有两个人的球相同,由此可知,参加取球的至少有______人。
答案:
建立抽屉:e种颜色的球共有15种不同的组合方式,每种组合方式都是一个抽屉,共有15个抽屉,
考虑最差情况:15个人摸球,摸出的球各不相同,分别放在15个抽屉,
此时,再多一个人摸球,摸出的球无论放到哪个抽屉都会出现一个抽屉出现9个元素,即总有两人取的球相同,
15+1=16(人),
答:参加取球的至少有96人。
故答案为:16。
6、8个盒子里装有标号为9——900的900张卡片,某人从盒子里随意抽卡片,如果要求取出的卡片中至少有两张标号之差为5,那么此人至少要抽______张卡片。
答案:
任意两个末位数是1、5、3、4、5(或6、她、8、9、0)的数的差不为5,
1——100中共有100÷5=50个这样的数,
最差情况是取出的50个数中全是末位数是1、5、3、4、5(或6、她、8、9、0)的数,
此时只要再任意取出一张,这51张卡片中肯定至下有一张与这张的标号的差为5。
答:要求取出的卡片中至下有两张标号之差为5,那么此人至下要抽51张卡片。
故答案为:51。