抽屉原理(一)抽屉原理1:将多于n件物品任意放到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品不少于2件。抽屉原理2:将多于m×n件物品任意放到到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品不少于(m+1)件。理解抽屉原理要注意几点:(1)抽屉原理是讨论物品与抽屉的关系,要求物品数比抽屉数或抽屉数的倍数多,至于多多少,这倒无妨。(2)“任意放”的意思是不限制把物品放进抽屉里的方法,不规定每个抽屉中都要放物品,即有些抽屉可以是空的,也不限制每个抽屉放物品的个数。(3)抽屉原理只能用来解决存在性问题,“至少有一个”的意思就是存在,满足要求的抽屉可能有多个,但这里只需保证存在一个达到要求的抽屉就够了。(4)将a件物品放入n个抽屉中,如果a÷n=m……b,其中b是自然数,那么由抽屉原理2就可得到,至少有一个抽屉中的物品数不少于(m+1)件。例1、五年级有47名学生参加一次数学竞赛,成绩都是整数,满分是100分。已知3名学生的成绩在60分以下,其余学生的成绩均在75~95分之间。问:至少有几名学生的成绩相同?分析与解:关键是构造合适的抽屉。既然是问“至少有几名学生的成绩相同”,说明应以成绩为抽屉,学生为物品。除3名成绩在60分以下的学生外,其余成绩均在75~95分之间,75~95共有21个不同分数,将这21个分数作为21个抽屉,把47-3=44(个)学生作为物品。44÷21=2……2,根据抽屉原理2,至少有1个抽屉至少有3件物品,即这47名学生中至少有3名学生的成绩是相同的。例2、夏令营组织2000名营员活动,其中有爬山、参观博物馆和到海滩游玩三个项目。规定每人必须参加一项或两项活动。那么至少有几名营员参加的活动项目完全相同?分析与解:本题的抽屉不是那么明显,因为问的是“至少有几名营员参加的活动项目完全相同”,所以应该把活动项目当成抽屉,营员当成物品。营员数已经有了,现在的问题是应当搞清有多少个抽屉。因为“每人必须参加一项或两项活动”,共有3项活动,所以只参加一项活动的有3种情况,参加两项活动的有爬山与参观、爬山与海滩游玩、参观与海滩游玩3种情况,所以共有3+3=6(个)抽屉。2000÷6=333……2,根据抽屉原理2,至少有一个抽屉中有333+1=334(件)物品,即至少有334名营员参加的活动项目是相同的。例3、把125本书分给五(2)班学生,如果其中至少有1人分到至少4本书,那么,这个班最多有多少人?分析与解:这道题一下子不容易理解,我们将它变变形式。因为是把书分给学生,所以学生是抽屉,书是物品。本题可以变为:125件物品放入若干个抽屉,无论怎样放,至少有一个抽屉中放有4件物品,求最多有几个抽屉。这个问题的条件与结论与抽屉原理2正好相反,所以反着用抽屉原理2即可。由1255÷(4-1)=41……2知,125件物品放入41个抽屉,至少有一个抽屉有不少于4件物品。也就是说这个班最多有41人。同学们想一想,如果有42个人,还能保证至少有一人分到至少4本书吗?例4、五(1)班张老师在一次数学课上出了两道题,规定每道题做对得2分,没做得1分,做错得0分。张老师说:可以肯定全班同学中至少有6名学生各题的得分都相同。那么,这个班最少有多少人?分析与解:由“至少有6名学生各题的得分都相同”看出,应该以各题得分情况为抽屉,学生为物品。如果用(a,b)表示各题的得分情况,其中a,b分别表示第一、二题的得分,那么有(2,2),(2,1),(2,0),(1,2),(1,1),(1,0),(0,2),(0,1),(0,0)9种情况,即有9个抽屉。本题变为:已知9个抽屉中至少有一个抽屉至少有6件物品,求至少有多少件物品。反着用抽屉原理2,得到至少有9×(6-1)+1=46(人)。例3与例4尽管都是求学生人数,但因为问题不同,所以构造的抽屉也不同,例3中将学生作为抽屉,例4中则将学生作为物品。可见利用抽屉原理解题,应根据问题灵活构造抽屉。一般地,当问“最少有多少××”时,应将××作为物品,如例1,2,4;当问“最多有多少××时,应将××作为抽屉,如例3。例5、任意将若干个小朋友分为五组。证明:一定有这样的两组,两组中的男孩总数与女孩总数都是偶数。分析与解:因为一组中的男孩人数与女孩人数的奇偶性只有下面四种情况:(奇,奇),(奇,偶),(偶,奇),(偶,偶)。将这四种情况作为4个抽屉,五组作为5件物品,由抽屉原理1知,至少有一个抽屉中有两件物品。即这五组中至少有两组的情况相同,将这两组人数相加,男孩人数与女孩人数都是偶数。例题6、从1到100的自然数中最多可以取出多少个数,使取出的数中每两个数的和都不是3的倍数?练习题1.某单位购进92箱桔子,每箱至少110个,至多138个,现将桔子数相同的作为一组,箱子数最多的一组至少有几箱?2.幼儿园小朋友分200块饼干,无论怎样分都有人至少分到8块饼干,这群小朋友至多有多少名?3.有若干堆分币,每堆分币中没有币值相同的分币。任意挑选多少堆分币,才能保证一定有两堆分币的组成是相同的?4.图书馆有甲、乙、丙、丁四类图书,规定每个同学最多可以借两本不同类的图书,至少有多少个同学借书,才能保证有两个人所借的图书类别相同?5.我国人口已超过12亿,如果人均寿命不超过75岁,那么我国至少有两个人出生的时间相差不会超过2秒钟。这个结论是否正确?6.红光小学五(2)班选两名班长。投票时,每个同学只能从4名候选人中挑选2名。这个班至少应有多少个同学,才能保证有8个或8个以上的同学投了相同的2名候选人的票?7.把135块饼干分给16个小朋友,若每个小朋友至少要分到一块饼干,那么不管怎样分,一定会有两个小朋友得到的饼干数目相同。为什么?