【學會五道題,搞掂小學數(shù)學“抽屜原理”知識點】 如果給你5盒餅干,讓你把它們放到4個抽屜里,那么可以肯定有一個抽屜里至少有2盒餅干。如果把4封信投到3個郵箱中,那么可以肯定有一個郵箱中至少有2封信。如果把3本練習冊分給兩位同學,那么可以肯定其中有一位同學至少分到2本練習冊。這些簡單內(nèi)的例子就是數(shù)學中的“抽屜原理”。 抽屜原理是小學數(shù)學知識點中一個重要內(nèi)容。 抽屜原理也稱鴿籠原理,它由德國數(shù)學家狄利克雷首先明確提出來并用來證明一些數(shù)論中的問題,因此,也稱狄利克雷原則。抽屜原理是組合數(shù)學中一個重要而又基本的數(shù)學原理,利用它可以解決很多有趣的問題,并且常常能夠起到令人驚奇的作用。許多看起來相當復(fù)雜,甚至無從下手的問題,在利用抽屜原則后,能很快使問題得到解決。 抽屜原理有兩條基本的原則: (1)如果把x+k(k≥1)個元素放到x個抽屜里,那么至少有一個抽屜里含有2個或2個以上的元素。 (2)如果把m×x×k(x>k≥1)個元素放到x個抽屜里,那么至少有一個抽屜里含有m+1個或更多個元素。 利用抽屜原理解題時要注意區(qū)分哪些是“抽屜”?哪些是“元素”?然后按步驟解答:a、構(gòu)造抽屜,指出元素。b、把元素放入(或取出)抽屜。C、說明理由,得出結(jié)論。 例題1: 某校六年級有學生367人,請問有沒有兩個學生的生日是同一天?為什么? 【思路】把一年中的天數(shù)看成是抽屜,把學生人數(shù)看成是元素。把367個元素放到366個抽屜中,至少有一個抽屜中有2個元素,即至少有兩個學生的生日是同一天。 平年一年有365天,閏年一年有366天。把天數(shù)看做抽屜,共366個抽屜。把367個人分別放入366個抽屜中,至少在一個抽屜里有兩個人,因此,肯定有兩個學生的生日是同一天。 例題2: 一只袋中裝有許多規(guī)格相同但顏色不同的手套,顏色有黑、紅、藍、黃四種。問最少要摸出多少只手套才能保證有3副同色的? 【思路】把四種不同的顏色看成是4個抽屜,把手套看成是元素,要保證有1副同色的,就是1個抽屜里至少有2只手套,根據(jù)抽屜原理,最少要摸出5只手套。這時拿出1副同色的后,4個抽屜中還剩下3只手套。再根據(jù)抽屜原理,只要再摸出2只手套又能保證有一副手套是同色的,以此類推。 把四種顏色看成是4個抽屜,要保證有3副同色的,先考慮保證有一副就要摸出5只手套。這時拿出1副同色的后,4個抽屜中還剩下3只手套。根據(jù)抽屜原理,只要再摸出2只手套又能保證有一副手套是同色的。以此類推,要保證有3副同色的,共摸出的手套有 5+2+2=9(只) 答:最少要摸出9只手套才能保證有3副同色的。 在抽屜原理的第(2)條原則中,抽屜中的元素個數(shù)隨著元素總數(shù)的增加而增加,當元素總數(shù)達到抽屜數(shù)的若干倍后,可用抽屜數(shù)除元素總數(shù),寫成下面的等式: 元素總數(shù)=商×抽屜數(shù)+余數(shù) 如果余數(shù)不是0,則最小數(shù)=商+1;如果余數(shù)正好是0,則最小數(shù)=商。 例題3: 幼兒園里有120個小朋友,各種玩具有364件。把這些玩具分給小朋友,是否有人會得到4件或4件以上的玩具? 【思路】把120個小朋友看做是120個抽屜,把玩具件數(shù)看做是元素。則364=120×3+4,4<120。根據(jù)抽屜原理的第(2)條規(guī)則:如果把m×x×k(x>k≥1)個元素放到x個抽屜里,那么至少有一個抽屜里含有m+1個或更多個元素。可知至少有一個抽屜里有3+1=4個元素,即有人會得到4件或4件以上的玩具。 例題4: 在1至30中,至少要取出多少個不同的數(shù),才能保證其中一定有一個數(shù)是3的倍數(shù)? 【思路】從1至30中,3的倍數(shù)有30÷3=10個,不是3的倍數(shù)的數(shù)有30—10=20個,至少要取出20+1=21個不同的數(shù)才能保證其中一定有一個數(shù)是3的倍數(shù)。練習4: 例題5: 將400張卡片分給若干名同學,每人都能分到,但都不能超過11張,試證明:找少有七名同學得到的卡片的張數(shù)相同。 【思路】這題需要靈活運用抽屜原理。將分得1,2,3,……,11張可片看做11個抽屜,把同學人數(shù)看做元素,如果每個抽屜都有一個元素,則需1+2+3+……+10+11=66(張)卡片。而400÷66=6……4(張),即每個周體都有6個元素,還余下4張卡片沒分掉。而這4張卡片無論怎么分,都會使得某一個抽屜至少有7個元素,所以至少有7名同學得到的卡片的張數(shù)相同。 在有些問題中,“抽屜”和“元素”不是很明顯的,需要精心制造“抽屜”和“元素”。如何制造“抽屜”和“元素”可能是很困難的,一方面需要認真地分析題目中的條件和問題,另一方面需要多做一些題積累經(jīng)驗。 數(shù)學學習沒的什么捷徑可走,只能多學多練,見多識廣,數(shù)學一定能學好。 |
|
來自: 湖南衡陽縣人 > 《小學數(shù)學》