1、第三十周 抽屉原理(二)专题简析:在抽屉原理的第(2)条原则中,抽屉中的元素个数随着元素总数的增加而增加,当元素总数达到抽屉数的若干倍后,可用抽屉数除元素总数,写成下面的等式:元素总数=商抽屉数+余数如果余数不是 0,则最小数=商+1;如果余数正好是 0,则最小数=商。例题 1:幼儿园里有 120 个小朋友,各种玩具有 364 件。把这些玩具分给小朋友,是否有人会得到 4 件或 4 件以上的玩具?把 120 个小朋友看做是 120 个抽屉,把玩具件数看做是元素。则364=1203+4, 4120。根据抽屉原理的第(2)条规则:如果把 mxk(xk1)个元素放到 x 个抽屉里,那么至少有一个抽屉
2、里含有 m+1 个或更多个元素。可知至少有一个抽屉里有 3+1=4 个元素,即有人会得到 4 件或 4 件以上的玩具。练习 1:1、一个幼儿园大班有 40 个小朋友,班里有各种玩具 125 件。把这些玩具分给小朋友,是否有人会得到 4 件或 4 件以上的玩具?2、把 16 枝铅笔放入三个笔盒里,至少有一个笔盒里的笔不少于 6 枝。这是为什么?3、把 25 个球最多放在几个盒子里,才能至少有一个盒子里有 7 个球?例题 2:布袋里有 4 种不同颜色的球,每种都有 10 个。最少取出多少个球,才能保证其中一定有 3 个球的颜色一样?把 4 种不同颜色看做 4 个抽屉,把布袋中的球看做元素。根据抽屉
3、原理第(2)条,要使其中一个抽屉里至少有 3 个颜色一样的球,那么取出的球的个数应比抽屉个数的 2 倍多1。即 24+1=9(个)球。列算式为(31)4+1=9(个)练习 2:1、布袋里有组都多的 5 种不同颜色的球。最少取出多少个球才能保证其中一定有 3 个颜色一样的球?2、一个容器里放有 10 块红木块、10 块白木块、10 块蓝木块,它们的形状、大小都一样。当你被蒙上眼睛去容器中取出木块时,为确保取出的木块中至少有 4 块颜色相同,应至少取出多少块木块?3、一副扑克牌共 54 张,其中 113 点各有 4 张,还有两张王的扑克牌。至少要取出几张牌,才能保证其中必有 4 张牌的点数相同?例
4、题 3:某班共有 46 名学生,他们都参加了课外兴趣小组。活动内容有数学、美术、书法和英语,每人可参加 1 个、2 个、3 个或 4 个兴趣小组。问班级中至少有几名学生参加的项目完全相同?参加课外兴趣小组的学生共分四种情况,只参加一个组的有 4 种类型,只参加两个小组的有 6 个类型,只参加三个组的有 4 种类型,参加四个组的有 1 种类型。把4+6+4+1=15(种)类型看做 15 个抽屉,把 46 个学生放入这些抽屉,因为 46=315+1,所以班级中至少有 4 名学生参加的项目完全相同。练习 3:1、某班有 37 个学生,他们都订阅了小主人报 、 少年文艺 、 小学生优秀作文三种报刊中的
5、一、二、三种。其中至少有几位同学订的报刊相同?2、学校开办了绘画、笛子、足球和电脑四个课外学习班,每个学生最多可以参加两个(可以不参加) 。某班有 52 名同学,问至少有几名同学参加课外学习班的情况完全相同?3、库房里有一批篮球、排球、足球和铅球,每人任意搬运两个,问:在 31 个 搬运者中至少有几人搬运的球完全相同?例题 4:从 1 至 30 中,3 的倍数有 303=10 个,不是 3 的倍数的数有 3010=20 个,至少要取出 20+1=21 个不同的数才能保证其中一定有一个数是 3 的倍数。练习 4:1、在 1,2,3,49,50 中,至少要取出多少个不同的数,才能保证其中一定有一个
6、数能被 5 整除?2、从 1 至 120 中,至少要取出几个不同的数才能保证其中一定有一个数是 4 的倍数?3、从 1 至 36 中,最多可以取出几个数,使得这些数中没有两数的差是 5 的倍数?例题 5:将 400 张卡片分给若干名同学,每人都能分到,但都不能超过 11 张,试证明:找少有七名同学得到的卡片的张数相同。这题需要灵活运用抽屉原理。将分得 1,2,3,11 张可片看做 11 个抽屉,把同学人数看做元素,如果每个抽屉都有一个元素,则需 1+2+3+10+11=66(张)卡片。而 40066=64(张) ,即每个周体都有 6 个元素,还余下 4 张卡片没分掉。而这 4 张卡片无论怎么分
7、,都会使得某一个抽屉至少有 7 个元素,所以至少有 7 名同学得到的卡片的张数相同。练习 5:1、把 280 个桃分给若干只猴子,每只猴子不超过 10 个。证明:无论怎样分,至少有6 只猴子得到的桃一样多。2、把 61 颗棋子放在若干个格子里,每个格子最多可以放 5 颗棋子。证明:至少有 5个格子中的棋子数目相同。3、汽车 8 小时行了 310 千米,已知汽车第一小时行了 25 千米,最后一小时行了 45 千米。证明:一定存在连续的两小时,在这两小时内汽车至少行了 80 千米。答案:练 11、 把 40 名小朋友看做 40 个抽屉,将 125 件玩具放入这些抽屉,因为 125340+5,根据抽
8、屉原理,可知至少有一个抽屉有 4 件或 4 件以上的玩具,所以肯定有人会得到 4件或 4 件以上的玩具。2、 把三个笔盒看做 3 个抽屉,因为 1653+1,根据抽屉原理可以至少有一个笔盒里的笔有 6 枝或 6 枝以上。3、 把盒子数看成抽屉,要使其中一个抽屉里至少有 7 个球,那么球的个数至少应比抽屉个数的(71)倍多 1,而 254(71)+1,所以最多方子 4 个盒子里,才能保证至少有一个盒子里有 7 个球。练 21、 最少应取出(31)5+111 个球2、 至少取出(41)3+110 块木块。3、 如果没有两张王牌,至少要取(41)13+140 张,再加上两张王牌,至少要摸出40+24
9、2 张,才能保证其中必有 4 张牌点数相同。练 31、 小学六年中最多有 2 个闰年,共 3662+36542191 天,因为1317062192+18,所以其中一定有 7 人是同年同月同日生的。2、 参加课外兴趣小组的学生共分四种情况,只参加一个组的有 4 种类型,只参加两个组的有 6 种类型,只参加三个字的有 4 种类型,参加四个组的有 1 种类型。把4+6+4+115 种类型看作 15 个抽屉,把 46 个学生放入这些抽屉,因为 46153+1,所以班级中至少有 4 名学生参加的项目完全相同。3、 全班订阅报刊的类型共有 3+3+17 种,因为 375 7+2,所以其中至少有 6 位学生
10、订的报刊相同。练 41、 在 150 中,5 的倍数有 50510 个,不是 5 的倍数的就有 501040 个,至少要取出 40+141 个不同的数才能保证其中有个数能贝 5 整除。2、 在 1120 中,4 的倍数有 120430 个,不是 4 的倍数有 1203090 个,正是要取出 90+191 个不同的数才能保证其中一定有一个数是 4 的倍数。3、 差是 5 的两数有下列 5 组:1、6,11、16,21、26,31、36;2、7,12、17,22、27;3、8,13、18,23、28、33;4、9,14、19,24、29,34;5、10,15、20,25、30、35。要使取出的数中
11、没有两个数的差是 5 的倍数,最多只能从每组中各取 1 个数,即最多可以取 5 个数。练 51、 把 11 秒钟看做 11 个抽屉,把 100 米看作 100 个元素,因为 100911+1,所以必有1 个抽屉里超过 9 米,即必有某一秒钟,他跑的距离超过 9 米。2、 如图答 301,把边长为 2 的等边三角形分成四个边长为 1 的小等边三角形。把它看作4 个抽屉,5 个点看作 5 个元素,则一定有一个小三角形内有 2 个点,这 2 个点之间的距离不超过 1。3、先把长方形的每边剪去宽 1 厘米的长条,余下一个 5040 的长方形,它的面积为 2000平方厘米,再把每个圆的半径放大 1 厘米成为 3 厘米的圆,若剪去后的长方形至少有一个点未被 70 个镶边后的圆盖住的话,那么原来的长方形中就能放进一个以这点为圆心的圆。因为 3270 的值就小于 6303.151984.52000,所以在原来的长方形中一定可以放进一个半径为 1 厘米的圆。