抽屉原理1.小刚家有材料相同的白、黄、红三种颜色的筷子各3双。这些筷子混放在筷子笼里。(1)在黑暗中,小刚至少要拿出多少根才能保证有颜色一样的一双筷子?(2)在黑暗中,小刚至少要拿出多少根才能保证有颜色一样的两双筷子?(3)在黑暗中,小刚至少要拿出多少根才能保证有颜色不一样的两双筷子?2、(前苏联竞赛题)从数1,2,3,。。。。,200中任意取出101个数。证明:在这101个数中一定可以找出两个数来,其中一个可被另一个整除。回复:200个数首先任取101个数,记为:a1、a2、……、a101,把每个数中2的因子提出,则每个数可记为2的n次×b(i),i是下标,显然b(i)一定是奇数,1到200共100个奇数,在上述情况下必有2个数的b(i)是相等的,则此两数存在倍数关系。第一题解答:1.小刚家有材料相同的白、黄、红三种颜色的筷子各3双。这些筷子混放在筷子笼里。(1)在黑暗中,小刚至少要拿出多少根才能保证有颜色一样的一双筷子?(注意哦:筷子一双=2根)也就是笼里有白黄红各6根。(四年级下周的课---求最值,我们就会学习这类题。大家好着急呀)解:“保证”=“最倒霉的情况”+1最倒霉的情况:三色各取了1根,1*3=3。所以至少拿4根。(2)在黑暗中,小刚至少要拿出多少根才能保证有颜色一样的两双筷子?最倒霉情况:每个颜色都取了3根。所以至少取3*3+1=10根(3)在黑暗中,小刚至少要拿出多少根才能保证有颜色不一样的两双筷子?最倒霉情况:把一种颜色都取完,另外两个颜色各取了1根。至少要取=6+1*2+1=9根。3、试卷上共有4道选择题,每题有3个可供选择的答案。一群学生参加考试,结果是对于其中任何3人,都有一个题目的答案互不相同。问参加考试的学生最多有多少人。(答案是9人)任注:还没想明白。4、把325个桃分给若干只猴子,每只猴子分得的桃不超过8个.问:至少有只猴子得到的桃一样多.回复:325/(1+2+3+4+5+6+7+8)=9余1所以是9+1=10至少有10只猴子得到的桃一样多。5、核心考点:遇到类似抽屉原则的问题,要尽可能多的构造比“至少”少1的数。真题讲解:(2007年”迎春杯”决赛试题)有22个装乒乓球的盒子,如果不管怎么装都至少有4个盒子里的乒乓球相同(不装算0个),那么装球最多的盒子中装______个乒乓球。解答:我们构造比4少1的数,故用三个盒子一组一组的装。于是有三个装“0”个球,三个装“1”个球,三个装“2”个球,三个装“3”个球,三个装“4”个球,三个装“5”个球,三个装“6”个球,这样我们用了21个盒子。余下的一个盒子只要装0~6中的任何一个数量的乒乓球即可满足要求,这样我们得到,装球最多的盒子中装6个乒乓球。你可以尝试一下,如果把盒子数换成52呢?6、证明:任取8个自然数,必有2个数的差是7的倍数。任评:构造7个抽屉。7、从2,4,6,8,。。。,30这15个偶数中,任选9个数,证明其中一定有2个数之和是34.任评:构造8个抽屉。8、从1,2,3,4,。。。。19,20这20个自然数中,至少任选几个数,就可以保证其中一定包括2个数,它们的差是12.任评:构造12个抽屉:{20,8},{19,7},{18,6},{17,5},{16,4},{15,3},{14,2},{13,1},{9},{10},{11},{12}.9、任意给定7个不同的自然数,求证其中必有2个数,其和或差是10的倍数。任评:以除以10的余数构造10个抽屉。但是有7个元素,抽屉数比元素数多,无法应用抽屉原理,怎么办?调整为6个抽屉:{0},{1,9},{2,8},{3,7},{4,6},{5}即可。10、从1到20这20个数中,任取11个数,必有2个数,其中一个数是另一个的倍数。任评:按照同一个抽屉中,任意两个数都具有倍数关系来构造抽屉。按奇数及其倍数进行分组,构成了10个抽屉:(1,2,4,8,16),(3,6,12),(5,10,20),(7,14),(9,18),(11),(13),(15),(17),(19)11、把1、2、3、…、10这十个数按任意顺序排成一圈,求证在这一圈数中一定有相邻的三个数之和不小于17.解答:这道题方法很多,一种思路是一圈每相邻的3个数全找出来,共10组,把这10组全加起来,相当于每个数加了3遍,所以总和是(1+2+3+……+10)*3=165,而165=10*16+5,根据抽屉原理,至少有一组相邻的三个数之和不小于16+1=17.12、圆周上有2000个点,在其上任意地标上0,1,2,3,....,1999(每点只标一个数,不同的点标上不同的数)。证明必然存在一点,与它紧相邻的两个点和这个点上所标的三个数之和不小于2999。解答:这道题就是把数改大了一点,方法和上道题是一样的。可以考虑一圈上的2000组相邻的3个数,它们的总和是(1+2+3+……+1999)*3=1999*1000*3=5997*1000=2998*2000+1000,根据抽屉原理,至少有一组相邻的三个数的和不小于2998+1=2999.当然这类题还有其他方法。解答二:设此2000点为a1,a2,a3,……a2000。在此圆周上共有2000组和,即a1+a2+a3,a2+a3+a4,……a1999+a2000+a1,a2000+a1+a2,总和为(a1+a2+a3)+(a2+a3+a4)+……+(a2000+a1+a2)=3*(a1+a2+a3+……+a2000)=3*(1999*2000)/2=3*19990=5997000=2998*2000+1000根据抽屉原理,可知必有一组和不小于2999。解答三:其他思路还有这样的:还是拿1到10的那道题来说,去掉一个最小的1,剩下9个数(2~10)也必然是相邻的9个数,把它们分成3组,每组相邻3个数。由于这9个数的总和是54,那么必然有一组3个数的和不小于18,当然更不小于17了。前面的方法是从整体考虑,把所有的相邻3个数都考虑了一遍,这里是从部分出发,只考虑较大的那些数。这道题也是一样:先去掉最小的0,还剩下1999个数,分成666个相邻3数组,还剩下一个数。剩的这个数最大是1999,所以那666个相邻3数组的总和至少是1+2+3+……+1998=1999*999=666*2998.5=666*2998+333,所以至少有相邻3个数的和不小于2999.解答四(肖京园老师):叫我说,根据抽屉原理不如根据平均数最大值总是大于平均值0到1999,共有2000个“三数和”这些“三数和”平均值是(2000×1999×3)/(2×2000)=2998.5因此总存在最大值大于等于299913、(复杂抽屉原理,学案上的一道题,向专家请教,09年清华附中考题)在时钟的表盘上任意做9个120度的扇形,使得每一个扇形都恰好覆盖4个数,且每两个扇形覆盖的数不全相同。求证:一定可以找到3个扇形,恰好覆盖整个表盘上的数。并举一个反例说明,做8个扇形将不能保证上述结论成立。回复(任):一共有12种情况:(1,2,3,4),(2,3,4,5),(3,4,5,6),(4,5,6,7),(5,6,7,8),(6,7,8,9),(7,8,9,10),(8,9,10,11),(9,10,11,12),(10,11,12,1),(11,12,1,2),(12,1,2,3)。8个扇形不保证。例如取(1,2,3,4),(2,3,4,5),(3,4,5,6),(4,5,6,7),(5,6,7,8),(6,7,8,9),(7,8,9,10),(8,9,10,11),那么12这个数字就覆盖不了。3个扇形恰好覆盖整个表盘上的数,只有4种组合:((1,2,3,4),(5,6,7,8),(9,10,11,12)),((2,3,4,5),(6,7,8,9),(10,11,12,1)),((3,4,5,6),(7,8,9,10),(11,12,1,2)),((4,5,6,7),(8,9,10,11),(12,1,2,3))这4种组合作为4个抽屉,要取9个扇形,至少有一个抽屉的3个扇形要都取到。从而证明了9个扇形,一定可以找到3个扇形,恰好覆盖整个表盘上的数。回复二:根据问题“覆盖整个表盘的3个120度扇形”构造抽屉,第一个抽屉有【1/2/3/4,5/6/7/8,9/10/11/2】三个扇形,第二个抽屉有【2/3/4/5,6/7/8/9,10/11/12/1】三个扇形,第三个抽屉有【3/4/5/6,7/8/9/10,11/12/1/2】三个扇形,第四个抽屉有【4/5/6/7,8/9/10/11,12/1/2/3】四个扇形,所有扇形都在这四个抽屉中。从中选取9个必有一个抽屉至少有9/4=2……1即3个扇形,因此可以覆盖整个表盘。反例可以每个抽屉选前两个即可。14、(帅帅老师答疑帖)在对角线长为50米的长方形草坪上,有10个同学在踢足球,无论他们怎么跑动,至少会有两个同学之间的距离不会超过()米?【分析与解】这是道抽屉原理的题目,我们如图把长、宽都三等分,把这个长方形分成9份,这样现在有10个点分布在9个抽屉里,必有两个点在一个抽屉里,那么这两个点最远距离在小长方形的对角两个顶点上,这时距离是50/3,所以至少有2个同学距离不会超过50/3.【总结】抽屉原理的难点在于构造抽屉,如果构造好了抽屉题目就解决了。任评:我刚开始构造的是长、宽都两等分,把这个长方形分成4份,做出来的是至少有2个同学距离不会超过50/2.。15、将3121本书任意分给160名学生,每个学生分到的书少于40本,那么,不论怎样分法,至少有多少多学生得到的书一样多?解答(魏老师):根据题意,每人得到的书为0本--39本,共40种情况。总共需要0+1+2+3+...+39=780本.共有3121本书,3121÷780=4人……1本所以必有5人得到的书一样多。具体的方法也可以实现:比如1--40,41--80,81--120,121--160号同学分别拿0--39本书剩下的一本书,随便分给任何一个同学即可关键点:(1)书的情况种类,共计40种(2)从最不利原则出发,每个人拿的书尽量不一样(3)具体的构造方法一定要给出.(网友提问):那么这个题的抽屉数应该是39吧?这题算不算抽屉原理的一种典型题型?(帅帅老师回复网友提问):这个题目是抽屉里比较典型的问题,这个题目的抽屉不是40,如果是40的话我们就用总数除以40了,很多学生做错问题就出在这里!虽说有0-到39这40钟情况,但这些情况各出现一次用的总量是0到39的和,所以抽屉是780。16、对于任意的五个自然数,证明其中必有3个数的和能被3整除.证明∵任何数除以3所得余数只能是0,1,2,不妨分别构造为3个抽屉:[0],[1],[2]①若这五个自然数除以3后所得余数分别分布在这3个抽屉中,我们从这三个抽屉中各取1个,其和必能被3整除.②若这5个余数分布在其中的两个抽屉中,则其中必有一个抽屉,包含有3个余数(抽屉原理),而这三个余数之和或为0,或为3,或为6,故所对应的3个自然数之和是3的倍数.③若这5个余数分布在其中的一个抽屉中,很显然,必有3个自然数之和能被3整除.拓展1:8个数中肯定能找到6个数,使得这6个数的和是3的倍数。拓展2:11个数中肯定能找到9个数,使得这9个数的和是3的倍数。17、九条直线中的每一条直线都将正方形分成面积比为2:3的梯形,证明:这九条直线中至少有三条经过同一点.证明:如图,设直线EF将正方形分成两个梯形,作中位线MN。由于这两个梯形的高相等,故它们的面积之比等于中位线长的比,即|MH|:|NH|。于是点H有确定的位置(它在正方形一对对边中点的连线上,且|MH|:|NH|=2:3).由几何上的对称性,这种点共有四个(即图中的H、J、I、K).已知的九条适合条件的分割直线中的每一条必须经过H、J、I、K这四点中的一点.把H、J、I、K看成四个抽屉,九条直线当成9个物体,即可得出必定有3条分割线经过同一点.18、在一次足球循环赛中,胜一场得3分,平一场得一分,,负一场得0分,结果冠军队剩的场次最少,得分却