抽屜原理的三個公式


俗話說:不要把所有雞蛋放到一個籃子里,這是因為如果籃子翻了,那可能一個雞蛋都不剩,其實這生活中的一句話也能延伸出一個數學問題:“抽屜原理”。抽屜原理聽名字很好玩,但這確實是數學上的一個難題。那么,接下來就詳細介紹以下“抽屜原理”。
抽屜原理的三個公式
抽屜原理的三個公式是被分物體除以抽屜數的商再+1=至少數,至少數=商+1,能整除時至少數=商。
什么是抽屜原理
桌上有十個蘋果,要把這十個蘋果放到九個抽屜里,無論怎樣放,會發(fā)現至少會有一個抽屜里面放不少于兩個蘋果。這一現象就是所說的“抽屜原理”。
抽屜原理的一般含義為:“如果每個抽屜代表一個集合,每一個蘋果就可以代表一個元素,假如有n+1個元素放到n個集合中去,其中必定有一個集合里至少有兩個元素?!?抽屜原理有時也被稱為鴿巢原理。它是組合數學中一個重要的原理。
應用抽屜原理解題的步驟
第一步:分析題意:正確地判斷什么是“東西”,什么是“抽屜”,也就是什么作“東西”,什么可作“抽屜”。
第二步:制造抽屜:這個是關鍵的一步,這一步就是如何設計抽屜。根據題目條件和結論,結合有關的數學知識,抓住最基本的數量關系,設計和確定解決問題所需的抽屜及其個數,為使用抽屜鋪平道路。
例如:從2、4、6、…、30這15個偶數中,任取9個數,證明其中一定有兩個數之和是34。
分析與解答:我們用題目中的15個偶數制造8個抽屜:
此抽屜特點:凡是抽屜中有兩個數的,都具有一個共同的特點:這兩個數的和是34?,F從題目中的15個偶數中任取9個數,由抽屜原理(因為抽屜只有8個),必有兩個數可以在同一個抽屜中(符合上述特點)。由制造的抽屜的特點,這兩個數的和是34。
第三步:運用抽屜原理:觀察題意設條件,結合第二步,恰當應用各個原則或綜合運用幾個原則,以求問題之解決。
抽屜原理的例題
1、夏令營組織2000名營員活動,其中有爬山、參觀博物館和到海灘游玩三個項目。規(guī)定每人必須參加一項或兩項活動。那么至少有幾名營員參加的活動項目完全相同?
把活動項目當成抽屜,營員當成物品。營員數已經有了,現在的問題是應當搞清有多少個抽屜。
因為“每人必須參加一項或兩項活動”,共有3項活動,所以只參加一項活動的有3種情況,參加兩項活動的有爬山與參觀、爬山與海灘游玩、參觀與海灘游玩3種情況,所以共有3+3=6(個)抽屜。
2000÷6=333......2,根據抽屜原理,至少有一個抽屜中有333+1=334(件)物品,即至少有334名營員參加的活動項目是相同的。
2、把125本書分給五(2)班學生,如果其中至少有1人分到至少4本書,那么,這個班最多有多少人?
這道題一下子不容易理解,我們將它變變形式。因為是把書分給學生,所以學生是抽屜,書是物品。
本題可以變?yōu)椋?25件物品放入若干個抽屜,無論怎樣放,至少有一個抽屜中放有4件物品,求最多有幾個抽屜。這個問題的條件與結論與抽屜原理正好相反,所以反著用抽屜原理即可。
由125÷(4-1)=41......2知,125件物品放入41個抽屜,至少有一個抽屜有不少于4件物品。也就是說這個班最多有41人。
3、從1,3,5,7,...,47,49這25個奇數中至少任意取出多少個數,才能保證有兩個數的和是52。
首先要根據題意構造合適的抽屜。在這25個奇數中,兩兩之和是52的有12種搭配:
{3,49},{5,47},{7,45},{9,43},
{11,41},{13,39},{15,37},{17,35},
{19,33},{21,31},{23,29},{25,27}。
將這12種搭配看成12個抽屜,每個抽屜中有兩個數,還剩下一個數1,單獨作為一個抽屜。這樣就把25個奇數分別放在13個抽屜中了。因為一共有13個抽屜,所以任意取出14個數,無論怎樣取,至少有一個抽屜被取出2個數,這兩個數的和是52。所以本題的答案是取出14個數。
4、從甲城到乙城有3條不同的道路,從乙城到丙城有4條不同的道路,那么從甲城經乙城到丙城共有多少條不同的道路?
解:4×3=12(條)。
答:從甲城經乙城到丙城共有12條不同的道路。