第一篇:抽屉原理与排列组合(范文)
抽屉原理
把4只苹果放到3个抽屉里去,共有3种放法,不论如何放,必有一个抽屉里至少放进两个苹果。同样,把5只苹果放到4个抽屉里去,必有一个抽屉里至少放进两个苹果。„„更进一步,我们能够得出这样的结论:把n+1只苹果放到n个抽屉里去,那么必定有一个抽屉里至少放进两个苹果。这个结论,通常被称为抽屉原理。
利用抽屉原理,可以说明(证明)许多有趣的现象或结论。不过,抽屉原理不是拿来就能用的,关键是要应用所学的数学知识去寻找“抽屉”,制造“抽屉”,弄清应当把什么看作“抽屉”,把什么看作“苹果”。
【例1】一个小组共有13名同学,其中至少有2名同学同一个月过生日。为什么?
【分析】每年里共有12个月,任何一个人的生日,一定在其中的某一个月。如果把这12个月看成12个“抽屉”,把13名同学的生日看成13只“苹果”,把13只苹果放进12个抽屉里,一定有一个抽屉里至少放2个苹果,也就是说,至少有2名同学在同一个月过生日。
【例 2】任意4个自然数,其中至少有两个数的差是3的倍数。这是为什么?
【分析】首先我们要弄清这样一条规律:如果两个自然数除以3的余数相同,那么这两个自然数的差是3的倍数。而任何一个自然数被3除的余数,或者是0,或者是1,或者是2,根据这三种情况,可以把自然数分成3类,这3种类型就是我们要制造的3个“抽屉”。我们把4个数看作“苹果”,根据抽屉原理,必定有一个抽屉里至少有2个数。换句话说,4个自然数分成3类,至少有两个是同一类。既然是同一类,那么这两个数被3除的余数就一定相同。所以,任意4个自然数,至少有2个自然数的差是3的倍数。
想一想,例2中4改为7,3改为6,结论成立吗?
【例3】有规格尺寸相同的5种颜色的袜子各15只混装在箱内,试问不论如何取,从箱中至少取出多少只就能保证有3双袜子(袜子无左、右之分)?
【分析】试想一下,从箱中取出6只、9只袜子,能配成3双袜子吗?回答是否定的。按5种颜色制作5个抽屉,根据抽屉原理1,只要取出6只袜子就总有一只抽屉里装2只,这2只就可配成一双。拿走这一双,尚剩4只,如果再补进2只又成6只,再根据抽屉原理1,又可配成一双拿走。如果再补进2只,又可取得第3双。所以,至少要取6+2+2=10只袜子,就一定会配成3双。
【例4】一个布袋中有35个同样大小的木球,其中白、黄、红三种颜色球各有10个,另外还有3个蓝色球、2个绿色球,试问一次至少取出多少个球,才能保证取出的球中至少有4个是同一颜色的球?
【分析】从最“不利”的取出情况入手。
最不利的情况是首先取出的5个球中,有3个是蓝色球、2个绿色球。
接下来,把白、黄、红三色看作三个抽屉,由于这三种颜色球相等均超过4个,所以,根据抽屉原理2,只要取出的球数多于(4-1)×3=9个,即至少应取出10个球,就可以保证取出的球至少有4个是同一抽屉(同一颜色)里的球。
故总共至少应取出10+5=15个球。
思考:把题中要求改为4个不同色,或者是两两同色,情形又如何?(答案分别为31和33)
当我们遇到“判别具有某种事物的性质有没有,至少有几个”这样的问题时,想到它——抽屉原理,这是你的一条“决胜”之路。
提示语
抽屉原理还可以反过来理解:假如把n+1个苹果放到n个抽屉里,放2个或2个以上苹果的抽屉一个也没有(与“必有一个抽屉放2个或2个以上的苹果”相反),那么,每个抽屉最多只放1个苹果,n个抽屉最多有n个苹果,与“n+1个苹果”的条件矛盾。
运用抽屉原理的关键是“制造抽屉”。通常,可采用把n个“苹果”进行合理分类的方法来制造抽屉。比如,若干个同学可按出生的月份不同分为12类,自然数可按被3除所得余数分为3类
排列组合问题
例1:某人到食堂去买饭,主食有三种,副食有五种,他主食和副食各买一种,共有多少种不同的买法?
分析:某人买饭要分两步完成,即先买一种主食,再买一种副食。其中,买主食有3种不同的方法,买副食有5种不同的方法。故可以由乘法原理解决:
解:由乘法原理,主食和副食各买一种共有3×5=15种不同的方法。
例2:书架上有6本不同的外语书,4本不同语文书,从中任取外语、语文书各一本,有多少本不同的取法?
分析:要做的事情是从外语、语文书中各取一本。完成它要分两步:即先取一本外语书(有6种取法),再取一本语文书(有4种取法)。所以,用乘法原理解决。
解:从架上各取一本共有6×4=24种不同的取法。
例3:由数字0、1、2、3组成的三位数,问:
(1)、可组成多少个不相等的三位数?
(2)、可组成多少个没有重复数字的三位数?
分析:在确定由0、1、2、3组成的三位数的过程中,应该一位一位地去确定。所以,每个问题都可以看成是分三个步骤来完成。
(1):要求组成不相等的三位数。所以,数字可以重复使用,百位上,不能取0,故有3种不同的取法;十位上,可以在四个数字中任取一个,有4种不同的取法;个位上,也有4种不同的取法,由乘法原理,共可组成3×4×4=48个不相等的三位数。
(2):要求组成的三位数中没有重复数字,百位上,不能取0,有3种不同的取法;十位上,由于百位上已在1、2、3中取走一个,故只剩下0和其它两个数字,故有3种取法;个位上,由于百位和十位已各取走一个数字,故只能在剩下的两个数字中取,有2种取法,由乘法原理,共有3×3×2=18个没有重复数字的三位数。
例4:现有一角的人民币4张,贰角的人民币2张,壹元的人民币3张,如果从中至少取一张,至多取9张,那么,共可以配成多少种不同的钱数?
分析:要从三种面值的人民币中任取几张,构成一个钱数,需一步一步地来做。如先取一解的,再取贰角的,最后取壹元的。但注意到,取2张一角的人民币和取1张贰角的人民币,得到的钱数是相同的。这就会产生重复,如何解决这一问题呢?我们可以把壹角的人民币4张和贰角的人民币2张统一起来考虑。即从中取出几张组成一种面值,看共可以组成多少种。分析得知,共可以组成从壹角到捌角间的任何一种面值,共8种情况。整个问题就变成了从8张壹角的人民币和3张壹元的人民币中分别取钱。这样,第一步,从8张壹角的人民币中取,共9种取法,即0、1、2、3、4、5、6、7、8;第二步,从3张壹元的人民币中取共4种取法,即0、1、2、3.由乘法原理,共有9×4=36种情形,但注意到,要求”至少取一张”而现在包含了一张都不取的这一种情形,应减掉。所以有35种不同的情形。
例5:学校组织读书活动,要求每个同学读一本书。小明到图书馆借书时,图书馆有不同的外语书150本,不同的科技书200本,不同的小说100本。那么,小明借一本书可以有多少种不同的选法?
分析:在这个问题中,小明选一本书有三类方法。即要么选外语书,要么选科技书,要么选小说。所以,是就用加法原理的问题。
解:小明借一本书共有:150+200+100=450(种)不同的选法。
例6:一个口袋内装有3个小球,另一个口袋内装有8个小球,所有这些小球颜色各不相同。
问:(1)、从两个口袋内任取一个小球,有多少种不同的取法?(2)、从两个口袋内各取一个小球,有多少种不同的取法?
分析:(1)、从两个口袋中只需取一个小球,则这个小球要么从第一个口袋中取,要么从第二个口袋中取,共有两大类方法。所以是加法原理的问题。(2)、要从两个口袋中各取一个小球,则可看成先从第一个口袋中取一个,再从第二个口袋中取一个,分两步完成,是乘法原理的问题。
解(1):3+8=11(种)
(2):3×8=24(种)
例7:有两个相同的正方体,每个正方体的六个面上分别标有数字1、2、3、4、5、6。将两个正方体放到桌面上,向上的一面数字之和为偶数的有多少种情形?
分析:要使两个数字之和为偶数,只要这两个数字的奇偶性相同,即这两个数字同为奇数,要么同为偶数,所以,要分两大类来考虑。
第一类:两个数字同为奇数。由于放两个正方体可认为是一个一个地放。放第一个正方体时,出现奇数有三种可能,即1,3,5;放第二个正方体,出现奇数也有三种可能,由乘法原理,这时共有3×3=9种不同的情形。
第二类:两个数字同为偶数,类似第一类的讨论方法,也有9种不同的情形。
所以,最后再由加法原理即可求解。9+9=18(种)
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
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D
C A
B D1 A1 B1
D
C A
B D1 C1 A1
B1