4-20抽屉原理

桌上有十个苹果,要把这十个苹果放到九个抽屉里,无论怎样放,我们会发现至少会有一个抽屉里面至少放两个苹果。这一现象就是我们所说的“抽屉原理”。 抽屉原理的一般含义为:“如果每个抽屉代表一个集合,每一个苹果就可以代表一个元素,假如有n+1个元素放到n个集合中去,其中必定有一个集合里至少有两个元素。” 抽屉原理有时也被称为鸽巢原理。它是组合数学中一个重要的原理。

4-20抽屉原理_第1张图片
抽屉原理

例题一:☆☆☆  四一班小朋友学雷锋,一共13人。教数学的张老师说:“你们中间至少有2个人是同一个月出生的。”  你知道张老师这样说对吗?

找苹果,找抽屉,做除法,用原理,得结论

例题二:☆☆☆  在大街上随便找来13个人,其中至少有两个人属相相同。

第一抽屉原理

原理1: 把多于n+1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×1,而不是题设的n+k(k≥1),故不可能。

原理2 :把多于mn(m乘n)+1(n不为0)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。

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(例如,将3×5-1=14个物体放入5个抽屉中,则必定有一个抽屉中的物体数少于等于3-1=2)。


例题三: ☆☆☆  某班同学去买书,语数外三种,任意买1 2 3本。至少有多少才能发生相同的结果?

4-20抽屉原理_第2张图片
人数是苹果,买书的可能性是抽屉

任意6个不同的自然数,其中至少有2个数的差是5的倍数,这是为什么?

一副扑克牌54张 至少拿出多少只才能保证有3张点数相同?

讲400张卡片分给若干个同学,每人分到的张数不超过11张,试说明至少有7个同学分到的卡片数相同。


最不利原理:

例题一:☆☆☆   在一个盒子里装着形状相同的三种口味的果冻,分别是苹果味、巧克力味、香芋味,每种都是20个,如果闭着眼睛拿里面的果冻,至少拿多少个,才能保证拿到香芋口味的果冻呢?  至少拿出多少个,才能保证拿到两种口味?


例题二:☆☆☆  口袋里有三种颜色的筷子各10根,问:至少取多少根才能保证三种颜色的筷子都取到?至少取多少根才能保证取到两双不同颜色的筷子?至少取多少根才能保证取到两双颜色相同的筷子?

10+10+1=21根

10+2+1=13根

3×3+1=10根

保证什么?最坏能怎么样?再坚持一下。


例题三:☆☆☆ 布袋里有大小相同颜色不同的一些球,其中红色10个,白色9个,黄色8个,蓝色3个,绿色1个。那么去多少个球,才能保证取出4个颜色相同的球?

1+3+3+3+3+1=14

例题四:☆☆☆☆  将1只白手套、2只黑手套、3只红手套、8只黄手套、9只绿手套放在一个布袋里,请问:至少拿出多少只手套才能拿到颜色相同的两双手套? 一次至少拿出多少手套,才能保证两双不同的手套?

1+2+3+3+3+1=13

9+1+1+1+1+1=14


例题五:☆☆☆☆ 一副扑克牌54张 至少拿出多少只才能保证有3张花色的牌? 一次拿多少才能抽出保证3 种 不同花色牌。

要怎么样:某种花色3张,
最倒霉怎么样:大小王2张+每种花色2张
坚持一步怎么样: 任意花色再来一张,实现目标 2+2×4+1=11(张)

第二问: 要每其中3种花色都有
最倒霉:13张某种花色,13张另一种花色,2张大小王就是没有第三种花色。
坚持一步:再摸一张,实现目标

例题六:☆☆☆☆☆ 从大街上至少选出多少人,才能保证至少3人属相相同?为保证至少5人属相相同,不保证6个人属相相同,那么总人数应该在什么范围?

最倒霉:每种属相都来了2个人,一共2×12个人,就是没有第三个人。 
坚持一步:又来了一个人  2×12+1=25(人)

第二问:4×12+1=49 实现五个人  5×12+1=61人保证6个人一样。60-1不保证6个人属相完全一样。因此 49-60之间的人数,既保证5人相同,又不保证6人相同。

(200-1)÷7=28……3  最倒霉的情况是每人7块,手里还有1块饼干才能保证。

检验:200÷28=7……

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