第一篇:抽屉原理进阶
抽屉原理
知识精讲
例1 口袋中有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有两个颜色相同? 口袋中有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有4个颜色相同?
练习1 箱子里有12种形状不同的积木,每种都足够多,一次至少取几个才能保证其中一定有3个形状相同?
例2 盒子里有四色球100个,每次从中摸出2个球,请问:至少要摸几次,才能保证其中有3次摸出的球的颜色相同?
练习2 小高把一副围棋混装在一个盒子里,然后每次从盒子中摸出4枚棋子,请问:他至少要摸几次,才能保证其中有3次摸出棋子的颜色情况相同?
例3 将3行7列的方格子的每格染成红、黄或绿色,要求每列的3个方格所染的颜色互不相同,请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的。
练习3 将2行5列的方格子的每格染成黑色或白色,请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的。
例4 1至30这30个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于31?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于3?
练习4 1至20这20个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于21?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于5?
挑战极限
例5 在边长为2的正方形里随意放入3个点,这3个点所能连出的三角形的面积最大是多少? 例6 在边长为4的正方形里随意放入9个点,这9中任意3点不共线,请说明:这9个点中一定有3个点所能连出的三角形的面积不超过2.例7 试证明:任意六个人中,一定可以找到三个互相认识的人,或者三个互不认识的人。
课内练习
1.一排椅子只有15个座位,部分座位已有人就座,乐乐来后一看,他无论坐在哪个座位,都将与已就座的人相邻。问:在乐乐之前已就座的最少有几人?
2.箱子里有5中颜色相同的积木,每种都足够多,那么一次至少要取出多少个,才能保证一定有5个颜色相同?
3.小高把一副围棋混装在一个盒子里,然后每次从盒子中左右手各摸出1枚棋子,那么他至少要摸几次,才能保证其中有3次摸出棋子的颜色情况相同?
4.1至50中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和是奇数?
5.能否在4行4列的方格表的每个空格中分别填上1、2、3这三个数之一,而使大正方形的每行、每列及对角线的各个数之和互不相同?
6.任意写一个数字1、2、3组成的十一位数,从这个十一位数中任意截取相邻两位,可得到一个两位数,请说明:在从各个不同位置上截得的所有两位数中,至少有两个相等?
第二篇:抽屉原理
《抽屉原理》教学设计 芙蓉中心小学 简淑梅 【教学内容】:
人教版《义务教育课程标准实验教科书●数学》六年级(下册)第四单元数学广角“抽屉原理”第70、71页的内容。【教材分析】:
这是一类与“存在性”有关的问题,教材通过几个直观例子,放手让学生自主思考,先采用自己的方法进行“证明”,然后再进行交流,在交流中引导学生对“枚举法”、“反证法”、“假设法”等方法进行比较,使学生逐步学会运用一般性的数学方法来思考问题,从而抽象出“抽屉原理”的一般规律。并利用这一规律对一些简单的实际问题加以“模型化”。即:只需要确定实际生活中某个物体(或某个人、或种现象)的存在就可以了。【学情分析】:
抽屉原理是学生从未接触过的新知识,很难理解抽屉原理的真正含义,尤其是对平均分就能保证“至少”的情况难以理解。
年龄特点:六年级学生既好动又内敛,教师一方面要适当引导,引发学生的学习兴趣,使他们的注意力始终集中在课堂上;另一方面要创造条件和机会,让学生发表见解,发挥学生学习的主体性。
思维特点:知识掌握上,六年级的学生对于总结规律的方法接触比较少,尤其对于“数学证明”。因此,教师要耐心细致的引导,重在让学生经历知识的发生、发展和过程,而不是生搬硬套,只求结论,要让学生不知其然,更要知其所以然。【教学目标】:
1.知识与能力目标:
经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”,会用“抽屉原理”解决简单的实际问题。通过猜测、验证、观察、分析等数学活动,建立数学模型,发现规律。渗透“建模”思想。
2.过程与方法目标:
经历从具体到抽象的探究过程,提高学生有根据、有条理地进行思考和推理的能力。
3.情感、态度与价值观目标:
通过“抽屉原理”的灵活应用,提高学生解决数学问题的能力和兴趣,感受到数学文化及数学的魅力。【教学重点】:
经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”。【教学难点】:
理解“抽屉原理”,并对一些简单实际问题加以“模型化”。【教学准备】:
多媒体课件、扑克牌、盒子、铅笔、书、练习纸。【教学过程】:
一、课前游戏,激趣引新。
上课伊始,老师高举3张卡片。(高兴状)
(1)老师这有3张漂亮的卡片,我想把它们送给在坐的三位同学,想要吗?
(2)在送之前,我想请同学们猜一猜,这三张卡片会到男生手上还是会到女生手上?(学生思考后回答:可能送给了3名女生、可能送给了3名男生、也有可能送给了2名男生和1名女生、还有可能送给了2名女生和1名男生。)
(3)同学们列出的这四种情况是这个活动中可能存在的现象,你能从这四种可能存在的现象中找到一种确定现象吗?(学生思考后回答:得到卡片的三个同学当中,至少会有两个同学的性别相同。)
(4)老师背对着学生把卡片抛出验证学生的说法。
(5)如果老师再抛几次还会有这种现象出现吗?其实这里面蕴藏着一个非常有趣的数学原理,也就是我们今天这节课要研究的学习内容,想不想研究啊?
〖设计意图〗:在知识探究之前通过送卡片的游戏,从之前学过的“可能性”导入到今天的学习内容。一方面是使教师和学生进行自然的沟通交流;二是要激发学生的兴趣,引起探究的愿望;三是要让学生明白这种“确定现象”与“可能性”之间的联系,为接下来的探究埋下伏笔。
二、操作探究,发现规律。
1.动手摆摆,感性认识。
把4枝铅笔放进3个文具盒中。
(1)小组合作摆一摆、记一记、说一说,把可能出现的情况都列举出来。
(2)提问:不管怎么放,一定会出现哪种情况?讨论后引导学生得出:不管怎样放,总有一个文具盒里至少放了2只铅笔。
〖设计意图〗:抽屉原理对于学生来说,比较抽象,特别是“总有一个杯子中
至少放进2根小棒”这句话的理解。所以通过具体的操作,列举所有的情况后,引导学生直接关注到每种分法中数量最多的杯子,理解“总有一个杯子”以及“至少2根”。
2.提出问题,优化摆法。
(1)如果把 5支铅笔放进4个文具盒里呢?结果是否一样?怎样解释这一现象?(学生自由摆放,并解释些种现象存在的确定性。)
(2)老师指着一名摆得非常快的同学问:怎么你比别人摆得更快呢?你是否有最简洁、最快速的方法,快快说出来和同学一起分享好吗?
(3)学生汇报了自己的方法后,教师围绕假设法(平均分的方法),组织学生展开讨论:为什么每个杯子里都要放1根小棒呢?
(4)在讨论的基础上,师生小结:假如每个杯子放入一根小棒,剩下的一根还要放进一个杯子里,无论放在哪个杯子里,一定能找到一个杯子里至少有2根小棒。只有平均分才能将小棒尽可能地分散,保证“至少”的情况。
〖设计意图〗:鼓励学生积极的自主探索,寻找不同的证明方法,在枚举法的基础上,学生意识到了要考虑最少的情况,从而引出假设法渗透平均分的思想。
3.步步逼近,理性认识。
(1)师:把6枝铅笔放在5个盒子里,不管怎么放,总有一个盒子里至少有2枝铅笔吗?为什么?
把7支铅笔放进6个文具盒里呢?
把8枝笔放进7个盒子里呢?
把20枝笔放进19个盒子里呢?
……
(2)符合这种结果的情况你能一一说完吗?你会用一句归纳这些情况吗?
(笔的枝数比盒子数多1,不管怎么放,总有一个盒子里至少有2枝铅笔。)
〖设计意图〗:通过这个连续的过程发展了学生的类推能力,形成比较抽象的数学思维,从而达到理性认识“抽屉原理”。
4.数量积累,发现方法。
7只鸽子要飞进5个鸽舍里,无论怎么飞,至少会有两子鸽子飞进同一个鸽舍。为什么?
(1)如果要用一个算式表示,你会吗?
(2)算式中告诉我们经过第一次平均分配后,还余下了2只鸽子,这两只鸽子会怎么飞呢?(有可能两只飞进了同一个鸽舍里,也有可能飞进了不同的鸽舍里。)
(3)不管怎么飞,一定会出现哪种情况?
(4)讨论:刚才是铅笔数比文具盒数多1枝的情况,现在鸽子数比鸽舍要多2只,为什么还是“至少有2只鸽子要飞进同一个鸽舍里”?
(4)如果是“8只鸽子要飞进取5个鸽舍里呢?”(余下3只鸽子。)
(5)“9只鸽子要飞进取5个鸽舍里呢?”(余下4只鸽子。)
根据学生的回答,用算式表示以上各题,并板书。
〖设计意图〗:从余数1到余数2、3、4……,让学生再次体会要保证“至少”必须尽量平均分,余下的数也要进行二次平均分。并发现余下的鸽子数只要小于鸽舍数,就一定有“至少有两子鸽子飞进同一个鸽舍”的现象发生。
5.构建模型,解释原理。
(1)观察黑板上的算式,你有了什么新的发现?(只要鸽子数比盒鸽舍数多,且小于鸽舍数的两倍,至少有2只鸽子飞进了同一个鸽舍里。)
(2)刚才我们研究的这些现象就是著名的“抽屉原理”,(教师板书课题:抽屉原理)我们将小棒、鸽子看做物体,杯子、鸽舍看做抽屉。
(3)课件出示:“抽屉原理”又称“鸽巢原理”,最先是由19世纪的德国数学家狄利克雷提出来的,所以又称“狄里克雷原理”,这一原理在解决实际问题中有着广泛的应用。“抽屉原理”的应用是千变万化的,用它可以解决许多有趣的问题,并且常常能得到一些令人惊异的结果。
(4)请你用“抽屉原理”解释我们的课前游戏,为什么不管老师怎么送,得到卡片的同学一定有两个同学的性别是一样的?其中什么相当于“物体”?什么相当于“抽屉”?
〖设计意图〗:通过对不同具体情况的判断,初步建立“物体”、“抽屉”的模型,发现简单的抽屉原理。研究的问题来源于生活,还要还原到生活中去,所以请学生对课前的游戏的解释,也是一个建模的过程,让学生体会“抽屉”不一定是看得见,摸得着,并让学生体会平常事中也有数学原理,有探究的成就感,激发对数学的热情。
三、循序渐进,总结规律。
(1)出示71页的例2:把5本书放进2个抽屉中,不管怎么放,总有一个抽屉至少放进3本书。为什么?
A、该如何解决这个问题呢?
B、如何用一个式子表示呢?
C、你又发现了什么?
教师根据学生的回答,继续板书算式。
(2)如果一共有7本书呢?9本书呢?
(3)思考、讨论:总有一个抽屉至少放进的本数是“商+1”还是“商+余数”呢?为什么?
教师师让学生充分讨论后得出正确的结论:总有一个抽屉至少放进的本数是“商+1”(教师板书。)
〖设计意图〗:对规律的认识是循序渐进的。在初次发现规律的基础上,引导学生抓住假设法最核心的思路---“有余数除法”,学生借助直观,很好的理解了如果把书尽量多地“平均分”给各个抽屉里,看每个抽屉里能分到多少本书,余下的书不管放到哪个抽屉里,总有一个抽屉里比平均分得的书的本数多1本。从而得出“某个抽屉书的至少数”是除法算式中的商加“1”,而不是商加“余数”,从而使学生从本质上理解了“抽屉原理”。四.运用原理,解决问题。
1、基本类型,说说做做。
(1)8只鸽子飞回3个鸽舍,至少有3只鸽子要飞进同一个鸽舍里。为什么?
(2)张叔叔参加飞镖比赛,投了5镖,成绩是41环。张叔叔至少有一镖不低于9环。为什么?
2、深化练习,拓展提升。
(1)有一副扑克牌,去掉了两张王牌,还剩52张,如果请五位同学每人任意抽1张,同种花色的至少有几张?为什么?
如果9个人每一个人抽一张呢?
(2)某街道办事处统计人口显示,本街道辖区内当年共有 370名婴儿出生。统计员断定:“至少有2名婴儿是在同一天出生的。”这是为什么? 至少有多少名婴儿是在同一个月出生的?为什么?
〖设计意图〗:让学生运用所学知识去分析、解决生活实际问题,不仅是学生掌握知识的继续拓展与延伸,还是他们成功解决问题后获取愉悦心情的重要途经;不同题型、不同难度的练习不仅能进一步调动学生学习的积极性,还能满足不同的孩子学到不同的数学,并体会抽屉原理的形式是多种多样的。
五、全课小结,课外延伸。
(1)说一说:今天这节课,我们又学习了什么新知识?你还有什么困惑?
(2)用今天学到的知识向你的家长解释下列现象:
从1、2、3……100,这100个连续自然数中,任意取出51个不相同的数,其中必有两个数互质,这是为什么呢?
〖设计意图〗:既让学生说数学知识的收获,也引导学生谈情感上的感受,同时培养他们的质疑能力,使三维目标落到实处;把课堂知识延伸到课外,与家长一起分析思考,主要是想拓展学生思维,达到“家校牵手,共话数学”的教学目的。
板书设计。
抽屉原理
物体数 抽屉数 至少数 =商+1
(铅笔数)(盒子数)
2
3
÷ 4 =1……1 2 =1+1 ÷ 5 =1……2 2 =1+1 ÷ 2 =2……1 3 =2+1 ÷ 2 =3……1 4 =3+1
〖设计意图〗:这样的板书设计是在教学过程中动态生成的,按讲思路来安排的,力求简洁精练。这样设计便于学生对本课知识的理解与记忆,突出了的教学重点,使板书真正起到画龙点睛的作用。
第三篇:抽屉原理
《抽屉原理》教学反思
严田小学彭性良
《课程标准》指出:数学必须注意从学生的生活情景和感兴趣的事物出发,为他们提供参与的机会,使他们体会数学就在身边,对数学产生浓厚的兴趣和亲近感。也就是创设丰富的学习氛围,激发学生的学习兴趣。通过让学生放苹果的环节,激发学生的学习兴趣,引出本节课学习的内容。通过3个苹果放入2个抽屉的各种情况的猜测,进一步感知抽屉原理。认识抽屉原理不同的表述方式:①至少有一个抽屉的苹果有2个或2个以上;②至少有一个抽屉的苹果不止一个。
充分利用学生的生活经验,对可能出现的结果进行猜测,然后放手让学生自主思考,采用自己的方法进行“证明”,接着再进行交流,在交流中引导学生对“枚举法”、“假设法”等方法进行比较,教师进一步比较优化,使学生逐步学会运用一般性的数学方法来思考问题,发展学生的抽象思维能力。在有趣的类推活动中,引导学生得出一般性的结论,让学生体验和理解“抽屉原理”的最基本原理。最后出示练习,让学生灵活应用所学知识,解决生活中的实际问题,使学生所学知识得到进一步的拓展。
这种“创设情境——建立模型——解释应用”是新课程倡导的课堂教学模式,让学生经历建模的过程,促进学生对数学原理的理解,进一步培养学生良好的数学思维能力。
第四篇:抽屉原理
《抽屉原理》教学设计
教材分析:现行小学教材人教版在十一册编入这一原理,旨在于让学生初步了解“抽屉原理”(也就是初步接触第一原理),会用“抽屉原理”解决实际有关“存在”问题;通过猜测、验证、观察、分析等数学活动,让孩子建立数学模型,发现规律;使孩子经历从具体到抽象的探究过程,提高学生有根据、有条理地进行思考和推理的能力;通过“抽屉原理”的灵活应用,提高学生解决数学问题的能力和兴趣,感受到数学文化及数学的魅力。
学情分析:使孩子经历从具体到抽象的探究过程,提高学生有根据、有条理地进行思考和推理的能力;通过“抽屉原理”的灵活应用,提高学生解决数学问题的能力和兴趣,感受到数学文化及数学的魅力。教学目标:
1、经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”,会用“抽屉原理”解决简单的实际问题。
2、通过操作发展学生的类推能力,形成比较抽象的数学思维。
3、通过“抽屉原理”的灵活应用感受数学的魅力。
教学重点:经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”。
教学难点:理解“抽屉原理”,并对一些简单实际问题加以“模型化”。
教学过程
一、游戏引入
3个人坐两个座位,3人都要坐下,一定有一个座位上至少坐了2个人。
这其中蕴含了有趣的数学原理,这节课我们一起学习研究。
二、新知探究
1、把4枝铅笔放进3个文具盒里,不管怎么放,总有一个文具盒里至少放进()枝铅笔先猜一猜,再动手放一放,看看有哪些不同方法。用自己的方法记录(4,0,0)(3,1,0)(2,2,0)(2,1,1)你有什么发现?
不管怎么放总有一个文具盒里至少放进2枝铅笔。总有是什么意思?至少是什么意思
2、思考
有没有一种方法不用摆放就可以知道至少数是多少呢?
1、3人坐2个位子,总有一个座位上至少坐了2个人2、4枝铅笔放进3个文具盒中,总有一个文具盒中至少放了2枝铅笔5枝铅笔放进4个文具盒中,6枝铅笔放进5个文具盒中。99支铅笔放进98个文具盒中。是否都有一个文具盒中
至少放进2枝铅笔呢? 这是为什么?可以用算式表达吗?
4、如果是5枝铅笔放到3个文具盒里,总有一个文具盒至少放进几枝铅笔?把7枝笔放进2个文具盒里呢? 8枝笔放进2个文具盒呢? 9枝笔放进3个文具盒呢?至少数=上+余数吗?
三、小试牛刀 1、7只鸽子飞回5个鸽舍,至少有几只鸽子要飞进同一个鸽舍里?
2、从扑克牌中取出两张王牌,在剩下的52张中任意抽出5张,至少有几张是同花色的?
四、数学小知识
数学小知识:抽屉原理的由来最先发现这些规律的人是谁呢?最先是由19世纪的德国数学家狄里克雷运用于解决数学问题的,后人们为了纪念他从这么平凡的事情中发现的规律,就把这个规律用他的名字命名,叫“狄里克雷原理”,又把它叫做“鸽巢原理”,还把它叫做
“抽屉原理”。
五、智慧城堡
1、把13只小兔子关在5个笼子里,至少有多少只兔子要关在同一个笼子里?
2、咱们班共59人,至少有几人是同一属相?
3、张叔叔参加飞镖比赛,投了5镖,镖镖都中,成绩是41环。张叔叔至少有一镖不低于9环。为什么?
4、六年级四个班的学生去春游,自由活时有6个同学在一起,可以肯定。为什么?
六、小结
这节课你有什么收获?
七、作业:课后练习
第五篇:抽屉原理
4分割图形构造“抽屉”与“苹果”
在一个几何图形内, 有一些已知点, 可以根据问题的要求, 将几何图形进行分割, 用这些分割成的图形作抽屉, 从而对已知点进行分类, 再集中对某个抽屉或某几个抽屉进行讨论, 使问题得到解决.命题4在正方体的8个顶点处分别放上8个不同的正整数, 如果它们的和等于55, 那么, 一定能找到某个侧面正方形, 其相对顶点所放的数都是奇数.证明
首先, 由8个正整数的和为奇数知, 当中必有奇数个奇数;其次,为奇数的至少有3个, 否则, 假设最多有一个奇数, 便有551246810121457,矛盾!
现以正方体的侧面对角线为棱组成两个三棱锥, D – A1 BC , B1 – ACD1如图1, 3个奇数归入2个三棱锥, 必有2 个奇数属于同一个三棱锥。这两个归入奇数的顶点必是某一侧面正方形的相对顶点。
此命题中的抽屉原理的应用属于“苹果”(元素)、“抽屉”都未直接给出的类型, 需要从几何上去构造两个“抽屉”。并运用奇偶分析法找出3 个“苹果”。
在不超过60的正整数中任取9个数,证明:这9个数中一定有两个数(a和b)的比值满足2a3 3b
2例3 任意给定12 个不同的自然数,证明其中必有两个数的和或差是20 的倍数.证明 将自然数按照除以20 所得的余数分类,得0、l、2、„„、19,共20 类.任意给定的12 个不同的自然数,若有两个数在同一类(即两个数除以20的余数相同),那么它们的差是20 的倍数,结论成立。任意给定的12 个不同的自然数中,每两个数都不在同一类,也就是按上面分的20 类中每一类只多有一个已知数(也可以没有).此时,我们把自然数按被20 除的余数。0、l、2、3、„„、19 分成11类: {I,19},{2,18},{3,17},„,{9,11},{10},{0} 每一类当做1 个抽屉,己知的12 个自然数必有两个在同一个抽屉中,它们的和是20 的倍数
一般地任取2个不同的自然数,必有两个数的和或差是n的倍数.2证明 设所给的自然数为am(m=1、2、……、2),有am=ngm+rm,2nnnrm0、1、2、......、 2则2个自然数的余数,分属1种情况,看做1个抽屉,必有两个数222ai,aj属于同一个抽屉,即rirj。nnn.(1)当rirj时,ai-aj是n的倍数;(2)当ri-rj时, aiaj是n的倍数·
综合(l)、(2)可知,该命题成立
例7 试证:从1,2,3,„,10 这10 个自然数中,任取6个数,则必能找到两个数,其中一个数是另一个数的倍数.分析
6个数,需设计5 个抽屉,把前10个自然数放在5 个抽屉里,且能使每个抽屉中的数具有倍数关系,因此得出如下分类方法:{1,7},}2,6 },{3,9},{4,8},}5,10 }.解 将前10 个自然数分成以下5 组:}l,7},}2,6},{3,9},}4,8},{5,10}.把这5 组看做5 个抽屉.任取6 个数则必有两个数出自同一抽屉里,其中大数是小数的倍数.若题目变为从1,2,3,„,20,这20 个自然数中,任取1 个数,则必能找到两个数,其中一个数是另一个数的倍数.则应这样设计抽屉:{l,2,4,8,16},{3,6,12},{5,10,20},{7,14},{9,18},{11},}{3},{15},{17},{19}.把这10 组看做10抽屉.任取11个数,则必有两个数出自同一抽屉里,只能是前5 个抽屉,其中大数是小数的倍数.一般地,设1a1a2...an12n,则有1ijn1,故aiaj。
证明 设ai2ibi,ai0,2不能整除b(因为1,2,3,…,2nii=1,2,3,„,n+1,其中bi<2n,中恰有n个不同的奇数,故在b1,….,bn+1中至少有两个相同,设bi=bj,1ijn1,故aiaj。
.这是数论中的一个定理,1935 年由爱尔特希(erdos)提出,莱梅证明的例6 给定九个不同的实数a1,a2,...,a9,证明: 至少存在两个实数ai,ajai , aj(ij), 满足: 0naiaj1aiaj21。
ytan,k=1,2,…,9,由在k,单调递增, 22223,分成8个小区间:,,8222证明
设ak= tank-当aiaj时,ij。将33,…,根据抽屉原理, 在,,,至少存在两个角i,j使得8482220ij8,则有: 0tanijtan8,0tanitanj1tanitanj21, 即有0aiaj1aiaj
21
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