内容正文:
第五单元 数学广角——鸽巢问题
(知识导图+考点梳理+典例精讲+精编练习)
知识导图
考点一 数学广角—鸽巢问题
1、把n+1(n是大于0的自然数)个物体放进n个“鸽笼”中,总有一个“鸽笼”至少放进了2个物体。
2、把多于kn(k、n都是大于0的自然数)个物体放进n个“鸽笼”中,总有一个“鸽笼”至少放进(k+1)个物体。
3、如果有n(n是大于0的自然数)个“鸽笼”,要保证有一个“鸽笼”至少放进了2个物品,那么至少需要有n+1个物品。
4、如果有n(n是大于0的自然数)个“鸽笼”,要保证有一个“鸽笼”至少放进了(k+1)(k是大于0的自然数)个物品,那么至少需要有(kn+1)个物品。
5、(分放的物体总数-1)÷(其中一个鸽笼里至少有的物体个数-1)=a……b(b<a),a就是所求的鸽笼数。
6、利用“鸽巢问题”解决问题的思路和方法:①构造“鸽巢”,建立“数学模型”;②把物体放入“鸽巢”,进行比较分析;③说明理由,得出结论。
【例一】盒子里有2个黑球,3个黄球,5个绿球,任意拿出6个,一定有一个( )。
A.黑球 B.黄球 C.绿球 D.无法确定
【分析】根据抽屉原理进行分析,考虑最倒霉的情况,拿出的前5个球是2个黑球和3个黄球,再拿一个,一定是绿球,据此分析。
【详解】2+3+1=6(个)
至少拿出6个球,可以保证拿出1个绿球,反过来,任意拿出6个,一定有一个绿球。
故答案为:C
【点睛】关键是构造物体和抽屉,也就是找到代表物体和抽屉的量,然后依据抽屉原则进行计算。
【例二】东顺花园一共住着367个居民,其中至少有( )人是同一天过生日。
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】平年一年365天,闰年一年366天,根据最不利原则,把367个居民平均分给366天,每天都有一人过生日,还剩下1人,无论把这1人放在哪一天,至少有2人是同一天过生日。
【详解】367÷366=1(人)……1(人)
1+1=2(人)
至少有2人是同一天过生日。
故答案为:A
【点睛】本题考查鸽巢问题,采用最不利原则(运气最差原则)来解题。
【例三】一副扑克牌取出两张王牌后,一次至少拿出( )张,才能保证有两张是相同花色的。
【分析】每副扑克牌有4种花色,把这4种花色看作4个抽屉,考虑最不利原则,摸出的4张牌都是不同花色的,此时再任意摸一张牌,都会出现2张相同花色的牌,据此解答。
【详解】4+1=5(张)
一副扑克牌取出两张王牌后,一次至少拿出5张,才能保证有两张是相同花色的。
【点睛】本题考查鸽巢问题,关键是弄清把哪个量看作“抽屉”,把哪个量看作物体个数,采用最不利原则进行分析,得出结论。
【例四】六(1)班有6名同学参加知识竞赛,满分100分。如果他们的成绩中最低分为96分,那么参赛的同学中至少有2人成绩相同。这种说法对吗?六(2)班有7名同学参加知识竞赛,他们的成绩中最低分也是96分,六(2)班参赛的学生中至少有几人成绩相同?(竞赛成绩的分数均为整数)
【分析】得分为整数,最低分是96分,那么得分的可能是96、97、98、99、100分,共5种分数。从最不利的情况考虑,如果前5名同学得分都不相同,那么第6名或第7名无论得分是多少,都至少有2人成绩相同。
【详解】如果5名同学的成绩分别是96、97、98、99、100分,共5种分数;
6÷5=1(名)……1(名)
1+1=2(名)
六(1)班参赛的同学中至少有2人成绩相同,这种说法是对的。
7÷5=1(名)……2(名)
1+1=2(名)
答:六(1)班有6名同学参加,参赛的学生中至少有2人成绩相同,这种说法是对的。
六(2)班有7名同学参加,参赛的学生中至少有2人成绩相同。
【点睛】本题考查鸽巣问题,采用最不利原则解答。
【例五】生活实践题。
(1)上学期有18名留守儿童插班进入实验小学就读,将18名留守儿童编入5个班,总有一个班至少要编入4名。为什么?
(2)18名留守儿童来自全国的4个省份,至少有5名来自同一个省份。为什么?
(3)把50本图书分给18名留守儿童,总有一名至少分到3本图书。为什么?
【分析】(1)5个班可以看作是5个抽屉,18名留守儿童看作18个元素,考虑最差情况:把18名留守儿童平均分配在5个抽屉中:18÷5=3(名)⋯⋯3(名),那么每个抽屉都有3名,那么剩下的3名,无论放到哪个抽屉都会出现至少4名留守儿童在同一个抽屉里。
(2)4个省份可以看作是4个抽屉,18名留守儿童看作18个元素,考虑最差情况:把18名留守儿童平均分配在4个抽屉中:18÷4=4(名)⋯⋯2(名),那么每个抽屉都有4名,那么剩下的2名,无论放到哪个抽屉都会出现至少5名留守儿童在同一个抽屉里。
(3)18名留守儿童可以看作是18个抽屉,50本图书看做50个元素,考虑最差情况:把50