内容正文:
05 鸽巢问题
有的放矢
本专题主要针对鸽巢问题相关的内容进行逐层巩固拔高拓展,包括:
1.知识与能力目标:经历“鸽巢原理”的探究过程,初步了解“鸽巢原理”,会用“鸽巢原理”解决简单的实际问题。通过猜测、验证、观察、分析等数学活动,建立数学模型,发现规律。渗透“建模”思想。
2.过程与方法目标:经历从具体到抽象的探究过程,提高学生有根据、有条理地进行思考和推理的能力。
3.情感、态度与价值观目标:通过“鸽巢原理”的灵活应用,提高学生解决数学问题的能力和兴趣,感受到数学文化及数学的魅力。
能力巩固提升
1.在六(1)班学生中,有8个人都订阅了《小作文》《小读者》《儿童时代》三种杂志中的一种或几种。那么,这8个人中至少有( )个人所订的杂志种类完全相同。
A.2 B.3 C.4
2.25个鸡蛋最多放进( )个碗中才能保证有一个碗中至少放进7个鸡蛋。
A.7 B.6 C.5 D.4
3.一个黑色袋子里有红、黄、蓝三种颜色的球(形状、大小一样)各5个。闭上眼睛摸球,要保证摸到两个颜色相同的球,至少要摸( )个。
A.2 B.3 C.4 D.5
4.有红、黄、蓝三种颜色的球各有10个,要保证拿出的球有3个球颜色相同,至少要拿出( )个球。
A.4 B.7 C.9 D.10
5.袋子里有红、黄、蓝三种颜色的球各5个,要保证摸出的球一定有两个颜色相同,至少要摸出( )个;要保证摸出的球一定有两个颜色不同,至少要摸出( )个。
A.4;6 B.6;10 C.10;11 D.11;6
6.13人中,至少有2人( )在同一个月过生日。
A.一定 B.可能 C.不可能 D.无法确定
7.把红、黄、绿三种颜色的鞋带各一双混在一起,如果闭上眼睛拿,最少拿出几根才能保证一定有一双同色的鞋带?( )
A.2根 B.3根 C.4根 D.5根
8.盒子里有形状、大小相同的红色、黄色和白色乒乓球各4个,至少要摸出( )个才能保证有3种不同颜色的乒乓球。
A.5 B.8 C.9
9.给甲、乙、丙三位歌手投票,每位投票人可投给任意两名歌手,至少有( )个人投票,才能保证其中至少有4个投票人的投票情况完全相同。
10.育才小学六(1)班有45名学生,班里成立了一个图书角,如果保证至少有一名同学能借到3本或3本以上的课外书,图书角至少应该有( )本书。
11.据了解,北京冬奥会火炬手约1200名。他们来自各行各业,大多在本系统、本领域取得杰出成绩或作出突出贡献,具有相当的代表性和先进性。其中获得省部级以上荣誉的约600人,占火炬手总数的( )。所有火炬手当中,至少有( )人在同一天过生日。
12.袋子里3个白球、2个黑球和1个绿球,每次摸一个球出来,第一回摸,直到摸到黑球后将所有摸出的球放回袋中,第二回摸,直到摸到白球后将所有摸出的球放回袋中,两回一共最多摸出 个球。
13.有几个同样重的集装箱,所装货物共重30吨,并且每个集装箱的重量都不超过1吨,至少需要 辆载重4吨的卡车才能一次性运走这些货物。
14.、两种花色的扑克牌各5张混放在一起,从中至少取出( )张,才能保证取出的牌中一定有。
15.六(1)班举办“童心向党”主题活动,有18名同学表演了节目,节日类型有唱歌、舞蹈、弹奏、朗诵、小品,至少有( )名同学表演的节目类型相同。
16.箱子里有苹果味、橘子味、香蕉味和原味的牛奶各2盒,闭上眼睛摸,一次至少拿出( )盒,才能保证至少有2盒牛奶是同一种口味的。
综合拔高拓展
1.希望小学六年级准备开展“中华好诗词”活动,六(1)班有45名学生,男、女生的人数比是3∶2,从中随机选取,至少选出多少人才能保证选出的学生中男、女生都有?
2.7名学生去图书馆借书,图书馆有A、B、C三类图书,每名学生最多可以借两本不同类的书,最少可以借一本,那么至少有几名学生所借书的种类完全相同?
3.小明表演扑克牌“魔术”。一副扑克牌,取出大小王,还剩52张牌,9人每人随意抽1张,至少有3张牌是相同的花色。你理解这个扑克牌“魔术”的道理吗?
4.把红、黄、蓝、白4种颜色的球各10个放到1个袋子里。至少取多少个球,可以保证取到两个颜色相同的球?你知道吗?
5.将9个苹果放到8个抽屉里,总有一个抽屉里至少放进了几个苹果?将25个苹果放到8个抽屉里,总有一个抽屉里至少放进了几个苹果?
6.李华家里存放了2022年全年的《人民日报》(每日一份报纸),如果他从中任意取出13份报纸,那么至少有2份报纸是同一个月的。这种说法对吗?列式计算说明理由。
7.小悦,冬冬和阿奇到费叔叔家玩,费叔叔拿出许多巧克力来招待他们,他们一数,共有19块巧克力,如果把这些巧克力分给他们三人,试说明:一定有人至少拿到7块巧克力,但不一定有人拿到8块。
8.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?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
能力巩固提升
1.A
【分析】先求出订阅一种、两种、三种杂志一共有7种情况,然后把8个人平均分给7种订阅情况,每种订阅情况分到1个人,还剩下1个人,那么至少有(1+1)个人订的杂志种类相同。
【详解】订阅一种的有:《小作文》或《小读者》或《儿童时代》,有3种情况;
订阅两种的有:《小作文》和《小读者》、《小作文》和《儿童时代》、《小读者》和《儿童时代》,有3种情况;
订阅三种的有:《小作文》和《小读者》和《儿童时代》,有1种情况;
共有:3+3+1=7(种)
8÷7=1(个)……1(个)
1+1=2(个)
这8个人中至少有2个人所订的杂志种类完全相同。
2.D
【分析】要使碗的数量最多,就要使每个碗里的鸡蛋的个数最少,可以使其中一个碗放7个鸡蛋,剩下的每个都放7-1=6个鸡蛋,据此用除法解法。
【详解】(25-1)÷(7-1)
=24÷6
=4(个)
25个鸡蛋最多放进4个碗中才能保证有一个碗中至少放进7个鸡蛋。
3.C
【分析】根据用鸽巢问题解决实际问题中的最不利原则,从最坏情况考虑,三种颜色的球各摸出1个,此时再摸出1个球,一定有两个颜色相同的球,因此至少需要摸出4个。
【详解】(个)
要保证摸到两个颜色相同的球,至少要摸4个。
4.B
【分析】
根据抽屉原理的解答思路,要从最不利情况考虑,准确地建立抽屉和确定元素的总个数。把红、黄、蓝,这三种颜色看作3个抽屉,把10×3=30(个)球看作30个元素。从最不利情况考虑,每个抽屉需要放2个同色球,共需要2×3=6(个),再摸出1个不论什么颜色,总有一个抽屉的球和它同色,所以至少要摸出6+1=7(个)。
【详解】通过分析可得:
2×3=6(个)
6+1=7(个)
则至少要拿出7个球。
5.A
【分析】由题意可知,有红、黄、蓝三种颜色的球,要保证至少有2个颜色相同,最坏的情况是每种颜色各取出1个,即取出3个,此时只要再任取一个,即取出3+1=4个就能保证至少有2个球颜色相同。红、黄、蓝三种颜色的球各5个,最坏的打算是取出5个,都是同一种颜色的,那再取一个,就能得到有2个球的颜色不相同,即5+1=6个,据此解答。
【详解】3+1=4(个)
所以要保证摸出的球一定有两个颜色相同,最少要摸出4个;
5+1=6(个)
要保证摸出的球一定有两个颜色不同,至少要摸出6个。
故答案为:A
【点睛】此题考查了利用抽屉原理解决实际问题的灵活应用,关键是从最差情况考虑。
6.A
【分析】一年有12个月,把13人平均分给12个月,每个月有1人,还剩下1人,这剩下的1人不管放在哪个月,至少有2人在同一个月过生日。
对事件发生的可能性,可以用“一定”、“可能”、“不可能”等词语来描述;无论在什么情况下,都会发生的事件,是“一定”会发生的事件;在任何情况下,都不会发生的事件,是“不可能”事件;在某种情况下会发生,而在其他情况下不会发生的事件,是“可能”事件。
【详解】13÷12=1(人)……1(人)
1+1=2(人)
13人中,至少有2人一定在同一个月过生日。
故答案为:A
【点睛】本题考查鸽巢问题(抽屉问题)以及可能性的知识,根据“至少数=物体数÷抽屉的个数+1(有余数的情况下)”解答。
7.C
【分析】根据抽屉原理,如果取出的头3根分别是3种不同的颜色,那么第4根取出后,能得到一双同色的鞋带。据此解题。
【详解】3+1=4(根)
所以,如果闭上眼睛拿,最少拿出4根才能保证一定有一双同色的鞋带。
故答案为:C
【点睛】本题考查了抽屉原理,关键是要从最差情况去考虑。
8.C
【分析】由题可知,最坏情况是其中2种颜色的乒乓球全部摸出,此时再摸出1个,一定有3种不同颜色的乒乓球,一共需要取出4+4+1=9个,即可解题。
【详解】4+4+1=9(个)
所以至少要摸出9个才能保证有3种不同颜色的乒乓球。
9.10
【分析】每位投票人可投给任意两名歌手,有三种情况,甲乙、甲丙或乙丙,要保证4位投票人的情况完全相同,则需要3×3+1=10(人),其中3×3的意思是每一种情况要3人投票才能保证3个结果各有3人投票相同,再有一人投票就能保证至少有4人投票相同;据此解答。
【详解】3×3+1
=9+1
=10(人)
所以至少有10个人投票,才能保证其中至少有4个投票人的投票情况完全相同。
10.91
【分析】抽屉原则二:如果把n个物体放在m个抽屉里,其中n>m,那么必有一个抽屉至少有:(1)当n不能被m整除时,k=[]+1个物体。(2)当n能被m整除时,k=个物体。
将书的本数看作物体个数,45名学生看作45个抽屉,根据抽屉原则二,数的本数(至少)÷学生人数=(3-1)(本)……1(本),因此学生人数×(3-1)+1=图书角至少有多少本书。
【详解】3-1=2(本)
45×2+1
=90+1
=91(本)
图书角至少应该有91本书。
11. 50 4
【分析】用获得荣誉的人数除以总人数,乘即可求得获得省部级以上荣誉的人占火炬手总数的百分率;北京冬奥会2022年举行,这一年是平年,全年365天,要考虑每天都有人过生日,用总人数除以365,得3组,余数105,把余数105当作第4组,商3加1就是至少多少人在同一天生日。
【详解】
(组)……105(人)
(人)
获得省部级以上荣誉的约占火炬手总数的(50%);所有火炬手当中,至少有(4)人在同一天过生日。
【点睛】本题主要考查抽屉原理的应用。要考虑最坏的状况,就是每天都有人过生日。
12.9
【分析】根据最不利情况,如果第一回前面的4次摸出的都不是黑球,第5次一定能摸到黑球;如果第二回前面的3次摸出的都不是白球,第4次一定能摸到白球,据此可知,两回最多摸出(5+4)个球。
【详解】5+4=9(个)
两回一共最多摸出9个球。
13.10
【分析】要求至少需要几辆车,则根据最不利原则,集装箱尽可能多,每辆车尽可能装最少,且剩余的空间不能多放一个集装箱;设有W个集装箱,每个集装箱的重量都不超过1吨,据此可知,每个集装箱的重量≤1,根据被除数和商的关系,可得每辆车装:4÷≥4箱;每辆车剩余空间不能多装一个集装箱,所以0≤4-×4<1,求得30≤W<40,W的个数是自然数,每辆车至少装4箱,集装箱最多有39个,用39÷4求出商,有余数,则用商+1求出至少需要多少辆车。
【详解】设有W个集装箱,每个集装箱的重量都不超过1吨,W至少有30箱,
每个集装箱的重量:≤1
每辆车装:4÷≥4箱
每辆车剩余空间不能多装一个集装箱,所以0<4-×4<1
0<4×(1-)<1
1-<
>1-
>
>
W<40
W的个数是自然数,每辆车至少装4箱,集装箱最多有39个,
39÷4=9……3
9+1=10(辆)
至少需要10辆载重4吨的卡车才能一次性运走这些货物。
【点睛】本题考查了最不利原则的灵活应用,关键是确定箱子只数的范围。
14.6
【分析】考虑最不利的情况,如果摸出5张,全部都是,此时剩下的牌只有,再取1张,就能保证至少有1张是。
【详解】(张)
所以从中至少取出6张,才能保证取出的牌中一定有。
15.4
【分析】
根据题意,相当于把18个物体放到5个抽屉中,则18÷5=3(名)……3(名),至少有3+1=4(名)同学表演的节目类型相同。
【详解】
18÷5=3(名)……3(名)
3+1=4(名)
所以至少有4名同学表演的节目类型相同。
16.5
【分析】
根据题意可知,一共有4种口味的牛奶,每种口味有2盒,假设一次拿4盒,都分别拿出了不同口味的牛奶,则一次至少拿(4+1)盒,才能保证至少有2盒牛奶是同一种口味的。
【详解】
根据题意可知,一次至少拿5盒,才能保证至少有2盒牛奶是同一种口味的。
综合拔高拓展
1.28人
【分析】根据题意可知,男、女生的人数比是3∶2,由此可知,男生人数大于女生人数;男、女生的人数比是3∶2,即男生和女生人数分成了3+2=5份,用六(1)班人数÷总份数,求出1份是多少,进而求出男生人数,如果必须保证选中的人有男有女,那么要作最坏的打算,即全是男生,把男生全部选完了,再选一定是女生,所以用男生人数+1,即可解答。
【详解】男、女生的人数比是3∶2,男生人数>女生人数。
3+2=5(份)
男生:45÷5×3
=9×3
=27(人)
27+1=28(人)
答:至少选出28人才能保证选出的学生中男、女生都有。
2.2名
【分析】根据题意可知,有6种不同的借书方式,用7除以6可知商为1,余数也为1,用1+1即可知道至少有2名学生所借书的种类完全相同。
【详解】7÷6=1(组)……1(名)
1+1=2(名)
答:至少有2名学生所借书的种类完全相同。
3.见详解
【分析】这是一道典型的抽屉原理的题目。一副扑克牌一共有54张,去掉大小王就是52张,扑克牌除了大小王以外有4种花色, 也就是将这4种花色看成4个抽屉,9个人每人取1张牌就是9张,将这9张牌放入这4个抽屉中,尽量平均分,多出的1张总要放进其中的一个抽屉里。
【详解】据分析:
9÷4=2(张)……1(张)
2+1=3(张)
答:每个花色已经有2张了,多出的1张牌肯定是4种花色的任意一种,则9人每人随意抽1张,至少有3张牌是相同的花色。
4.5个
【分析】最坏情况是4种颜色的球各摸出一个,此时再摸出1个,一定有2个同色的,所以至少需要摸出5个球。
【详解】4+1=5(个)
答:至少取5个球,可以保证取到两个颜色相同的球。
5.2个;4个
【分析】抽屉原则一:如果把(n+1)个物体放在n个抽屉里,那么必有一个抽屉中至少放有2个物体。
抽屉原则二:如果把n个物体放在m个抽屉里,其中n>m,那么必有一个抽屉至少有:(1)当n不能被m整除时,k=[]+1个物体。(2)当n能被m整除时,k=个物体。
【详解】9-8=1(个)
25÷8=3(组)……1(个)
3+1=4(个)
答:将9个苹果放到8个抽屉里,总有一个抽屉里至少放进了2个苹果;将25个苹果放到8个抽屉里,总有一个抽屉里至少放进了4个苹果。
【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。
6.说法对;理由见详解
【分析】抽屉原则二:如果把n个物体放在m个抽屉里,其中n>m,那么必有一个抽屉至少有:(1)当n不能被m整除时,k=[]+1个物体。(2)当n能被m整除时,k=个物体
【详解】13÷12=1(份)……1(份)
1+1=2(份)
答:这种说法对。
【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。
7.见详解
【分析】把3人看作是3个抽屉,19块巧克力看做19个元素,考虑最差情况:把19块巧克力平均分配在3个抽屉中:19÷3=6(块)⋯⋯1(块),那么每个抽屉都有6块,那么剩下的1块,无论放到哪个抽屉都会出现7块在同一个抽屉里。
【详解】19÷3=6(块)⋯⋯1(块)
6+1=7(块)
答:所以一定有人至少拿到7块巧克力,那么此时其他两个人分得6块,所以不能保证一定有人拿到8块。
【点睛】此题属于典型的抽屉原理习题,解答此类题的关键是找出把谁看作“抽屉个数”,把谁看作“物体个数”,然后根据抽屉原理解答即可。
8.(1)(2)(3)见详解;
【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本图书平均分配在18个抽屉中:50÷18=2(本)⋯⋯14(本),那么每个抽屉都有2本,那么剩下的14本,无论放到哪个抽屉都会出现至少3本图书在同一个抽屉里。
【详解】(1)18÷5=3(名)⋯⋯3(名)
3+1=4(名)
答:所以将18名留守儿童编入5个班,总有一个班至少要编入4名。
(2)18÷4=4(名)⋯⋯2(名)
4+1=5(名)
答:18名留守儿童来自全国的4个省份,所以至少有5名来自同一个省份。
(3)50÷18=2(本)⋯⋯14(本)
2+1=3(本)
答:所以把50本图书分给18名留守儿童,总有一名至少分到3本图书。
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