内容正文:
数学广角—鸽巢问题
【思维导图+知识精讲+典型例题+高频真题+答案解析】
编者的话:同学们,恭喜你已经开启了本单元的求知之旅,相信你已经正确规划了自己的学习任务,本套资料为课前预习,课中巩固,课后提升而设计,对单元知识点进行全面精讲,易错点逐个分解,强化练习常考易错真题,答案解析非常通俗易懂,可助你轻松掌握、理解、运用单元知识点解决问题!
第一部分
思维导图
第二部分
典型例题
例题1:(2022春•元氏县期中)一个鱼缸里有4种花色的金鱼,每种花色各有10条,从中任意捞鱼.
(1)至少捞出多少条鱼,才能保证有3条花色相同的金鱼?
(2)至少捞出多少条鱼,才能保证有3种花色不同的金鱼?
【考点】抽屉原理.
【专题】压轴题;应用意识.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)把4种花色看做4个抽屉,考虑最差情况:每个抽屉都有2条,捞出2×4=8条,那么再任意捞出1条无论放到哪个抽屉都会出现一个抽屉里有3条相同花色的金鱼,据此解答.
(2)利用抽屉原理最差情况:把其中的两种花色全部捞出,即10+10=20条,那么再任意捞出1条,才能保证有3种花色不同的金鱼;即可解答.
【解答】解:(1)2×4+1=9(条)
答:至少捞出9条鱼,才能保证有3条花色相同的金鱼.
(2)10+10+1=21(条)
答:至少捞出21条鱼,才能保证有3种花色不同的金鱼.
【点评】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.
例题2:(2022•济南)“六一”儿童节,李老师拿133个小礼物发给班里的所有学生,如果至少有一名学生拿到了4个小礼物,那么,李老师班里最多有多少名学生?
【考点】抽屉原理.
【答案】44。
【分析】原题可理解为;133个物体放在多少个抽屉里,至少有一个抽屉里放4个。那么其余抽屉里平均放3个物体时,抽屉才能最多。
【解答】解:(133﹣1)÷(4﹣1)
=132÷3
=44(名)
答:李老师班里最多有44名学生。
【点评】找到代表物体和抽屉对应的量是解决本题的关键。
例题3:一个鱼缸中有4种花色的金鱼,每种花色各10条,从中任意捉金鱼,至少要捉多少条金鱼才能保证有2条金鱼的颜色是相同的?
【考点】抽屉原理.
【专题】压轴题;模型思想;应用意识.
【答案】见试题解答内容
【分析】把4种花色看作4个抽屉,考虑最差情况:捉出4条,每个抽屉都有1条,那么再任意捉1条无论放到哪个抽屉都会出现一个抽屉里有2条相同花色的金鱼,据此解答.
【解答】解:建立抽屉:4种花色看作4个抽屉,
4+1=5(条)
答:至少要捉5条金鱼才能保证有2条金鱼的颜色是相同的.
【点评】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.
第三部分
知识精讲
知识清单+方法技巧
【知识点归纳】
鸽巢原理又称为抽屉原则:
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.
例:把4个物体放在3个抽屉里,也就是把4分解成三个整数的和,那么就有以下四种情况:
①4=4+0+0 ②4=3+1+0 ③4=2+2+0 ④4=2+1+1
观察上面四种放物体的方式,我们会发现一个共同特点:总有那么一个抽屉里有2个或多于2个物体,也就是说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:
①k=[]+1个物体:当n不能被m整除时.
②k个物体:当n能被m整除时.
理解知识点:[X]表示不超过X的最大整数.
例:[4.351]=4;[0.321]=0;[2.9999]=2;
关键问题:构造物体和抽屉.也就是找到代表物体和抽屉的量,而后依据抽屉原则进行运算.
第四部分
高频真题
一.选择题(共5小题)
1.(2024•双流区)一个盒子里有5个红球,3个白球和4个蓝球,至少需要摸( )个球才能保证有2个不同颜色的球。
A.4 B.5 C.6 D.8
2.(2024•余干县)德文小学六年级有386名学生。六年级学生中至少有( )人在同一天过生日。
A.2 B.3 C.4
3.(2024•诸城市)将5本数学绘本分给3名学生,下面说法错误的是( )
A.可能有1名学生有3本数学绘本。
B.可能会有2名学生各有1本数学绘本。
C.总有1名学生至少有3本数学绘本。
D.存在1名学生至少有2本数学绘本。
4.(2024•黔西南州)把红、黄、蓝、白4种颜色的球各20个放到1个袋子里。至少取____个球,可以保证取到两个颜色相同的球。( )
A.21 B.5 C.24 D.4
5.(2024•滨海新区)将13本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有一个抽屉里,至少放进( )
A.3本书 B.4本书 C.5本书 D.11本书
二.填空题(共5小题)
6.(2024•江北区)一副扑克牌共54张,其中有2张王牌,还有黑桃、红桃、梅花和方块4种花色的牌各13张,从中抽出一些牌,要保证取出的牌中至少包含两种花色,并且这两种花色的牌至少都各有6张,那么最少要抽出 张牌。
7.(2024•西藏)盒子里有10个红球,8个白球和5个黄球。从中至少摸出 个球,才能保证每种颜色的球至少有一个。
8.(2024•北碚区)1,2,……,20中,最多可以取出 个数,使得取出来的数中任意两个数的和都不是平方数。
9.(2024•北碚区)49名老人在广场上跳舞,他们中至少有 个人是同一个月出生的.
10.(2024•沧州)有大小相同的红、黄、白三种颜色的小球若干个,如果每次任取两个,至少取 次,才能保证有两次取出的小球颜色完全相同。
三.判断题(共7小题)
11.(2024•余干县)把9本书放进5个抽屉,不管怎样放,总有1个抽屉里至少放进2本书。
12.(2024•合阳县)将11个橙子放进3个盘子里,总有1个盘子里至少放进了4个橙子。
13.(2024•崆峒区)任意3个不同的自然数,其中一定有两个数的差是偶数。
14.(2024•曲阜市)22名同学中至少有6人是在同一个季节出生的。
15.(2024•冷水滩区)某班有49名同学,该班至少有5人在同一个月出生。
16.(2024春•嘉定区期末)有5本不同的故事书分给4个小朋友,至少有一位小朋友分到2本书. .
17.(2024•兰山区)5只小鸡装入4个笼子,至少有一个笼子装入2只小鸡.
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.(2024•双流区)一个盒子里有5个红球,3个白球和4个蓝球,至少需要摸( )个球才能保证有2个不同颜色的球。
A.4 B.5 C.6 D.8
【考点】抽屉原理.
【专题】推理能力.
【答案】C
【分析】从最不利情况考虑,红色的5个球取尽,然后再取其它颜色,所以再取1个,就能保证有两种颜色不相同的球,因此至少要摸出:5+1=6(个),据此解答。
【解答】解:5+1=6(个)
答:至少需要摸6个球才能保证有2个不同颜色的球。
故选:C。
【点评】抽屉原理问题的解答思路是: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,本题的难点是理解要求“至少数”必须先取尽同色的一种5个。
2.(2024•余干县)德文小学六年级有386名学生。六年级学生中至少有( )人在同一天过生日。
A.2 B.3 C.4
【考点】抽屉原理.
【专题】应用意识.
【答案】A
【分析】一年最多有366天,用总人数除以366,商再加1,即可求出六年级学生中至少有多少人在同一天过生日。
【解答】解:386÷366=1(人)……20(人)
1+1=2(人)
答:六年级学生中至少有2人在同一天过生日。
故选:A。
【点评】本题考查抽屉原理的计算及应用。理解题意,找出数量关系,列式计算即可。
3.(2024•诸城市)将5本数学绘本分给3名学生,下面说法错误的是( )
A.可能有1名学生有3本数学绘本。
B.可能会有2名学生各有1本数学绘本。
C.总有1名学生至少有3本数学绘本。
D.存在1名学生至少有2本数学绘本。
【考点】抽屉原理.
【专题】推理能力.
【答案】C
【分析】将5本数学绘本分给3名学生,1名学生分1本,分掉了3本,还剩2本,可以分给1名学生,也可以分给2名学生,总有1名学生至少有2本数学绘本,据此解答即可。
【解答】解:将5本数学绘本分给3名学生,1名学生分1本,分掉了3本,还剩2本,可以分给1名学生,也可以分给2名学生,所以可能有1名学生有3本数学绘本,可能会有2名学生各有1本数学绘本,存在1名学生至少有2本数学绘本,总有1名学生至少有3本数学绘本是错误的。
故选:C。
【点评】本题主要考查了抽屉原理,关键是仔细分析。
4.(2024•黔西南州)把红、黄、蓝、白4种颜色的球各20个放到1个袋子里。至少取____个球,可以保证取到两个颜色相同的球。( )
A.21 B.5 C.24 D.4
【考点】抽屉原理.
【专题】推理能力.
【答案】B
【分析】把4种不同颜色看作4个抽屉,把不同颜色的球看作元素,从最不利情况考虑,每个抽屉需要先放1个球,共需要4个,再取出1个不论是什么颜色,总有一个抽屉里的球和它同色,所以至少要取出:4+1=5(个),据此解答。
【解答】解:根据分析可得,
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。
故选:B。
【点评】本题考查了抽屉原理问题,它的解答思路是: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,然后根据“至少数=抽屉的个数+1”解答。
5.(2024•滨海新区)将13本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有一个抽屉里,至少放进( )
A.3本书 B.4本书 C.5本书 D.11本书
【考点】抽屉原理.
【专题】推理能力.
【答案】C
【分析】把13本书放进3个抽屉中,13÷3=4(本)……1(本),即平均每个抽屉放入4本后,还余一本书没有放入,即至少有一个抽屉里要放进(4+1)本书。
【解答】解:13÷3=4(本)……1(本)
4+1=5(本)
所以将13本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有一个抽屉里,至少放进5本书。
故选:C。
【点评】此题主要考查了利用抽屉原理解决实际问题的灵活应用。
二.填空题(共5小题)
6.(2024•江北区)一副扑克牌共54张,其中有2张王牌,还有黑桃、红桃、梅花和方块4种花色的牌各13张,从中抽出一些牌,要保证取出的牌中至少包含两种花色,并且这两种花色的牌至少都各有6张,那么最少要抽出 31 张牌。
【考点】抽屉原理.
【专题】推理能力.
【答案】31。
【分析】考虑最差情况,王牌和其中一种花色的牌全部抽完,然后剩下三种颜色的牌各抽了5张,此时再任意抽一张,就满足至少包含两种花色,且这两种花色的牌至少都各有6张,据此解答。
【解答】解:2+13+3×5+1
=15+15+1
=31(张)
答:最少要取出31张。
故答案为:31。
【点评】本题主要考查了抽屉原理,正确的构造抽屉是本题解题的关键。
7.(2024•西藏)盒子里有10个红球,8个白球和5个黄球。从中至少摸出 19 个球,才能保证每种颜色的球至少有一个。
【考点】抽屉原理.
【专题】计算题;运算能力.
【答案】19。
【分析】考虑最不利原则,把红球和白球都摸完,然后再摸一个,则一定能保证每种颜色的球至少一个。
【解答】解:10+8+1=19(个)
答:从中至少摸出19个球,才能保证每种颜色的球至少有一个。
故答案为:19。
【点评】本题考查了抽屉原理的应用。
8.(2024•北碚区)1,2,……,20中,最多可以取出 10 个数,使得取出来的数中任意两个数的和都不是平方数。
【考点】抽屉原理.
【专题】计算题;运算能力.
【答案】10。
【分析】1~20中,两数之和最大的完全平方数是36,即列举出36以内的完全平方数,然后找出两数之和等于这些完全平方数的可能,即可解答本题。
【解答】解:19+20=39,即39以内最大的完全平方数是36。
即36以内的完全平方数有1、4、9、16、25、36。
两数之和为4:有1+3,所以1和3不能同时取。
两数之和为9:有1+8,2+7,3+6,4+5,那么这些组合中的数不能同时取;
两数之和为16:有1+15,2+14,3+13,4+12,5+11,6+10,7+9,这些组合中的数不能同时取;
两数之和为25:有5+20,6+19,7+18,8+17,9+16,10+15,11+14,12+13,这些组合中的数不能同时取;
两数之和为36:有16+20,17+19,这些组合中的数不能同时取。
即可以取1、2、4、6、9、11、13、17、18、20,或2、3、8、9、10、11、12、18、19、20。
不管哪种取法,最多可以取10个数。
答:1,2,……,20中,最多可以取出10个数,使得取出来的数中任意两个数的和都不是平方数。
故答案为:10。
【点评】本题考查了完全平方数问题的应用。
9.(2024•北碚区)49名老人在广场上跳舞,他们中至少有 5 个人是同一个月出生的.
【考点】抽屉原理.
【专题】传统应用题专题.
【答案】见试题解答内容
【分析】一年有12个月,把这12个月看做12个抽屉,把49名老人看做49个元素,由此利用抽屉原理即可解答.
【解答】解:49÷12=4…1,
4+1=5(人),
答:至少有5人是同一个月出生的.
故答案为:5.
【点评】此题考查了利用抽屉原理解决实际问题的灵活应用,这里要注意考虑最差情况.
10.(2024•沧州)有大小相同的红、黄、白三种颜色的小球若干个,如果每次任取两个,至少取 7 次,才能保证有两次取出的小球颜色完全相同。
【考点】抽屉原理.
【专题】推理能力;模型思想.
【答案】7。
【分析】任意摸两个,可能出现的情况有(红,红),(黄,黄),(白,白),(红,黄),(红,白),(白,黄)共6种情况;把这6种情况看作6个“抽屉”,根据抽屉原理,当最次的情况是6种都摸到了,之后再摸一次,一定是6种情况中的一个,得出所以至少摸6+1=7次。据此解答。
【解答】解:由分析可知:
可能出现的情况有(红,红),(黄,黄),(白,白),(红,黄),(红,白),(白,黄)共6种情况
6+1=7(次)
答:至少取7次,才能保证有两次取出的小球颜色完全相同。
故答案为:7。
【点评】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。
三.判断题(共7小题)
11.(2024•余干县)把9本书放进5个抽屉,不管怎样放,总有1个抽屉里至少放进2本书。 √
【考点】抽屉原理.
【专题】运算能力.
【答案】√
【分析】把9本书放进5个抽屉,9÷5=1(本)……4(本),即平均每个抽屉放1本后,还余4本,所以至少有一个抽屉至少要放:1+1=2(本);据此即可解答。
【解答】解:9÷5=1(本)……4(本)
1+1=2(本)
所以把9本书放进5个抽屉里,总有一个抽屉至少要放2本,原题说法正确。
故答案为:√。
【点评】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。
12.(2024•合阳县)将11个橙子放进3个盘子里,总有1个盘子里至少放进了4个橙子。 √
【考点】抽屉原理.
【专题】运算能力.
【答案】√
【分析】把3个盘子看作3个抽屉,把11个橙子看作11个元素,那么每个抽屉需要放11÷3=3(个)……2(个),所以每个抽屉需要放3个,剩下的2个不论怎么放,总有一个抽屉里至少有:3+1=4(个),据此解答。
【解答】解:11÷3=3(个)……2(个)
3+1=4(个)
答:总有1个盘子里至少放进了4个橙子,原题说法正确。
故答案为:√。
【点评】抽屉原理问题的解答思路是: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,然后根据“至少数=元素的总个数÷抽屉的个数+1(有余数的情况下)”解答。
13.(2024•崆峒区)任意3个不同的自然数,其中一定有两个数的差是偶数。 √
【考点】抽屉原理.
【专题】应用意识.
【答案】√
【分析】任意三个不同的自然数,其中必有2个数不是偶数,就是奇数;进而根据两种数的差进行分析,得出结论。
【解答】解:任意三个不同的自然数,其中必有2个数不是偶数,就是奇数;偶数﹣偶数=偶数;奇数﹣奇数=偶数;
所以,任意给出3个不同的自然数,其中一定有2个数的差是偶数。
故原题说法正确。
故答案为:√。
【点评】此题解答时应结合题意,根据“偶数+偶数=偶数,奇数+奇数=偶数”进行分析,得出结论。
14.(2024•曲阜市)22名同学中至少有6人是在同一个季节出生的。 √
【考点】抽屉原理.
【专题】应用意识.
【答案】√
【分析】一年有4个季节,用22除以4,根据商的情况确定22名同学中至少有几人是在同一个季节出生的即可。
【解答】解:22÷4=5(个)……2(个)
5+1=6(个)
答:22名同学中至少有6人是在同一个季节出生的。
原题说法正确。
故答案为:√。
【点评】解答本题需熟练掌握抽屉原理问题的解答方法,灵活解答。
15.(2024•冷水滩区)某班有49名同学,该班至少有5人在同一个月出生。 √
【考点】抽屉原理.
【专题】应用题;应用意识.
【答案】√
【分析】一年有12个月,将12个月看作12个抽屉,49名同学看作49个元素,利用抽屉原理最差情况:要使每个月的人数最少,只要使每个抽屉的元素数尽量平均分,再根据“至少数=元素的总个数÷抽屉的个数+1(有余数的情况下)”,代入数据即可求解。
【解答】解:49÷12=4(名)......1(名)
4+1=5(名)
所以原题说法正确。
故答案为:√。
【点评】掌握抽屉原理是解题的关键。
16.(2024春•嘉定区期末)有5本不同的故事书分给4个小朋友,至少有一位小朋友分到2本书. √ .
【考点】抽屉原理.
【专题】传统应用题专题.
【答案】见试题解答内容
【分析】把4个小朋友看作4个抽屉,把5本不同的故事书看作5个元素,从最不利情况考虑,每个抽屉先放1个,共需要4本,余这一本故事书无论放在那个抽屉里,总有一个抽屉里的有1+1=2(个),据此解答.
【解答】解:5÷4=1(本)…1(本),
1+1=2(本);
答:至少有一位小朋友分到2本书.
故答案为:√.
【点评】抽屉原理问题的解答思路是: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,然后根据“至少数=元素的总个数÷抽屉的个数+1(有余数的情况下)”解答.
17.(2024•兰山区)5只小鸡装入4个笼子,至少有一个笼子装入2只小鸡. √
【考点】抽屉原理.
【专题】压轴题;模型思想;应用意识.
【答案】√
【分析】把4个笼子看作4个抽屉,把5只小鸡看作5个元素,那么每个抽屉需要放5÷4=1(个)…1(个),所以每个抽屉需要放1个,剩下的1个不论怎么放,总有一个抽屉里至少有:1+1=2(个),所以,至少有2只小鸡装入同一个笼子.
【解答】解:5÷4=1(个)…1(只)
1+1=2(只)
即至少有一个笼子装入2只小鸡;所以原题说法正确.
故答案为:√.
【点评】抽屉原理问题的解答思路是: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,然后根据“至少数=元素的总个数÷抽屉的个数+1(有余数的情况下)”解答.
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