内容正文:
复杂抽屉原理
四年级下第20讲
Culture
1.知识精讲
3.极限挑战
2.例题讲解
4.巩固提升
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数学知识点
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数学知识点
知识精讲
在《简单抽屉原理》中,我们学习了运用抽屉原理处理一些简单问题,以及最不利原则的一些简单应用.
抽屉原理:
把m个苹果放入n个抽屉(m大于n),结果有两种可能:如果m÷n没有余数,那么一定有抽屉至少放了“m÷n”个苹果;
如果m÷n有余数,那么一定有抽屉至少放了“m÷n的商再加1”个苹果.
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例题讲解
例题1:
(1)口袋里有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有两个颜色相同?
(2)口袋里有四种颜色的球,每种颜色足够多,一次至少要取几个球,才能保证其中一定有四个颜色相同?
分析:第(1)题中,好好思考一下,如果要想取出的球颜色都不相同,那么最多可以取出多少个球呢?
答案:(1)5个;(2)13个
练习1:箱子里有12种形状不同的积木,每种都足够多,一次至少要取几个,才能保证其中一定有三个形状相同?
答案:25个
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例题讲解
本讲,我们要学习抽屉原理在计数、数字、表格、图形等具体问题中较复杂的应用,要能根据已知条件合理地选取和设计“抽屉”与“苹果”,有时还要构造出能达到最佳效果的例子.
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例题讲解
例题2:盒子里有四色球各100个,每次从中摸出2个球,请问:至少要摸几次,才能保证其中有三次摸出球的颜色情况是相同的?
分析:从盒子中取出2个球,颜色情况一共有多少种可能呢?
答案:21次
练习2:小高把一副围棋混装在一个盒子里,然后每次从盒子中摸出4枚棋子,请问:他至少要摸几次,才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)
答案:11次
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例题讲解
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例题讲解
例题3:将下图3行7列的方格纸的每格染成红色、黄色或绿色,要求每列的三个方格所染的颜色互不相同,请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的.
分析:题目要求我们说明有两列的染色方法一样,因此我们应该先考虑每列能够怎么染色,方格纸一共有7列,根据抽屉原理,只要每列染色的方法少于7种,就会有两列染色方式一样,那每列有哪些不同的染色方式呢?
答案:3种颜色,共6种颜色方式,7格,肯定会重复
练习3:将2行5列的方格纸每一格染成黑色或白色,请说明不管怎么染,至少有两列染色方式是一样的.
答案:2种颜色,共4种颜色方式,5格,肯定会重复
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例题讲解
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例题讲解
例题4:1至30这30个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于31?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于3?
分析:要想使得任意两数之和都不等于31,我们最多可以取出多少数呢?
答案:16个;16个
有很多抽屉原理的题目是与数字结合的,运用数字相关的一些知识来构造抽屉,这也是我们本讲要学习的重要内容
练习4:1至20这20个自然数中,至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和等于21?至少取出多少个数,才能保证其中一定有两个数的差等于5?
答案:11个;11个
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例题讲解
除了利用与数字相关的知识来构造抽屉之外,还有一些与图形周长、面积相关的问题,这类问题往往需要根据图形特点进行分割,从而构造出抽屉
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极限挑战
例题5:
(1)在一个边长为2的正方形里随意放入3个点,这3个点所能连出的三角形面积最大是多少? (2)在边长为4的正方形中随意放入9个点,这9个点中任何三点不共线,请说明:这9个点中一定有3个点构成的三角形面积不超过2.(本题中的点都可以放在正方形的边界上)
分析:(1)在边长为2的正方形中放入3个点,我们比较容易想到正方形的三个顶点,三个顶点构成的三角形面积为2,那能否说明放在任意位置三角形面积都不超过2呢?(2)由(1)的结论,正方形内3个点构成的三角形面积不超过正方形面积的一半,应该如何构造抽屉呢?
答案:(1)2;
(2)把边长为4的正方形分成4个2×2的小正方形,9个点放进去,一定至少有3个点在同一个正方形中,那么这三个点构成的三角形的面积一定不超过2
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巩固提升
作业1:箱子里有5种颜色相同的积木,每种都足够多,那么一次至少要取多少个,才能保证一定有5个颜色相同?
答案:21个
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巩固提升
作业2:小高把一副围棋棋子混装在一个盒子里,然后每次从盒子里左右手各摸出1枚棋子,那么他至少要摸多少次,才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有