内容正文:
知识梳理+易错盘点+典例分析+规避策略+举一反三
《数学广角—鸽巢问题》
知识梳理
1. 鸽巢原理
(1) 基本概念
“鸽巢原理”,也叫“抽屉原理”,是组合数学中的一个重要原理。
把3个苹果放进2个抽屉里,一定有1个抽屉里至少有2个苹果;5只鸽子飞进4个鸽笼,一定有1个鸽笼里至少飞进2只鸽子,这两个简单的例子所体现的数学原理就是“鸽巢原理”。
(2) 抽屉原理
抽屉原理1:把多于n个物体任意放进n个“抽屉”中(n是非0自然数),总有1个“抽屉”中至少放进2个物体。
例如:把4支铅笔放入3个笔筒中,不管怎么放,总有1个笔筒里至少放进2支铅笔。
“总有”:表示一定有、肯定有、一定存在;“至少”:表示最少、最低限度、不少于。
抽屉原理2:把多于kn个物体任意放进n个“抽屉”中(k、n均是非0自然数),总有1个“抽屉”中至少放进(k+1)个物体。
例如:8只鸽子飞进3个鸽笼,总有一个鸽笼里至少飞进3只鸽子。
(3) 求至少数(题型特征:总有/一定……至少……)
物体数÷抽屉数=商……余数
至少数=商+1
【提示】:①至少数=商+1,并非“商+余数”;
②有余数时,至少数=商+1;没余数时,至少数=商。
(4) 解题步骤
①分析题意,将实际问题转化为“抽屉问题”,明确谁是“物体”、谁是“抽屉”。当题目没直接给出“抽屉”时,需根据题目已知条件和要求构造“抽屉”;
②把“物体”放入“抽屉”;
③利用抽屉原理解答。
2. 鸽巢原理的逆向应用
(1)已知抽屉数和至少数,求物体数(题型特征:至少……保证……)
方法1:转化为“抽屉问题”解答。
①当至少数=2时,物体数=抽屉数+1,即物体数比抽屉数多1。
如果有n(n是非0自然数)个“抽屉”,要保证有1个“抽屉”至少放进了2个物体,那么至少需要有(n+1)个物体;
②当至少数>2时,物体数=(至少数-1)×抽屉数+1。
如果有n个“抽屉”,要保证有一个“抽屉”至少放进了(k+1)(n、k均是非0自然数)个物体,那么至少需要有(kn+1)个物体。
方法2:从最不利的情况考虑。
从“最不凑巧”、“最糟糕”的极端情况考虑问题,如果最不利的情况都能满足题目要求,那么其他情况必然也能满足题目要求。
(2)已知物体数和至少数,求最大抽屉数。
(物体数-1)÷(至少数-1)=商……余数
最大抽屉数=商
3. 摸球问题(“相同型”)
方法1:从最不利的情况考虑。
要想保证摸出n个同色球,最不利的情况是每种颜色各摸(n-1)个,再加1。
方法2:转化为“抽屉问题”,利用公式求解。
把摸出的球看作待分的物体,把球的颜色看作抽屉,已知抽屉数和至少数,求物体数。
利用“物体数=(至少数-1)×抽屉数+1”求解。
当至少数=2时,物体数=抽屉数+1,也就是要保证摸出2个同色球,摸出的球数至少要比颜色数多1,与每种颜色的球数无关。
4. 摸球问题(“不同型”)
要想保证摸出n个不同色球,最不利的情况是把(n-1)种颜色全部取出,再加1。
易错盘点
易错点1:抽屉问题求至少数时出错
规避策略:用平均分的方法直接考虑“至少”的情况。
物体数÷抽屉数=商……余数
至少数=商+1
【提示】:至少数=商+1,并非“商+余数”;没余数时,至少数=商。
例1:(判断)因11÷3=3……2,所以把11本书放进3个抽屉中,总有一个抽屉里至少放5本书。( )
例2:张叔叔参加飞镖比赛,投了4镖,总成绩是33环,且每一镖的成绩都是整数环。张叔叔至少有一镖不低于9环。( )
易错点2:无法准确判断谁是“物体”,谁是“抽屉”
规避策略:分析题意,将实际问题转化为“抽屉问题”,明确谁是“物体”、谁是“抽屉”。当题目没直接给出“抽屉”时,需根据题目已知条件和要求构造“抽屉”。
例1:一次数学考试,六(2)班最高分是98分,最低分是76分,每人的得分都是整数,要确保班上至少有3名学生得分相同,六(2)班至少有多少名学生?
例2:38名学生进行答题游戏,每人答2道题,规定答对一题得2分,不答不得分,答错扣1分,则至少有几名学生的成绩相同?
易错点3:“抽屉原理”逆用求物体数时出错
规避策略:
题型特征:至少……保证……
方法1:转化为“抽屉问题”解答。
①当至少数=2时,物体数=抽屉数+1,即物体数比抽屉数多1。
②当至少数>2时,物体数=(至少数-1)×抽屉数+1。
方法2:从最不利的情况考虑。
从“最不凑巧”、“最糟糕”的极端情况考虑问题,如果最不利的情况都能满足题目要求,那么其他情况必然也能满足题目要求。
例1:(判断)把一些书放进5个抽屉中(任何一个抽屉不能空着),要保证总有一个抽屉至少有3本,那么这些书至少需要有11本。( )
例2:有12张扑克牌打乱后反扣在桌面上,其中有5张是红桃,7张黑桃,至少要摸出( )张扑克牌,才能保证一定能摸到红桃。
A. 5 B. 7 C. 8
典例分析
例1:将5本数学绘本分给3名学生,下面说法错误的是( )。
A.存在1名学生至少有2本数学绘本
B.可能有1名学生有3本数学绘本
C.可能会有2名学生均有1本数学绘本
D.总有1名学生至少有3本数学绘本
例2:某班有男生25人、女生18人,下面说法正确的是( )。
A. 至少有2名男生是在同一个月出生的
B. 至少有2名女生是在同一个月出生的
C. 至少有5个人是在同一个月出生的
D. 以上选项都错误
例3:一批鸽子要飞回8个笼子,总有一个鸽笼里至少飞进4只鸽子。这批鸽子至少有( )只。
例4:从扑克牌中取出两张王牌,在剩下的52张中任意取牌。
(1)至少取多少张牌,保证有2张牌的点数相同?
(2)至少取多少张牌,保证有2张牌的点数不同?
(3)至少取多少张牌,保证有2张花色相同?
(4)至少取多少张牌,保证有2张红桃?
举一反三
1. (判断)9个人坐4把椅子,总有一把椅子上至少坐3人。( )
2. (判断)某班有1个小书架,39个同学可以任意借阅。小书架上至少要有40本书,才能保证至少有一个同学借到2本或2本以上的书。( )
3. (判断)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。( )
4. 26个小朋友乘5只小船至少有( )人坐在同一船里。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
5. 手工课上老师给学生发折纸,有红、黄、蓝三种,每人发一种,如果这个班有37名学生,那么至少有( )名学生拿到相同颜色的折纸。
A.11 B.12 C.13 D.14
6. 把一些书放进5个抽屉里,总有一个抽屉至少放2本书。这些书可能有( )本。
A. 5 B. 2 C. 8 D. 4
7. 一个不透明的袋子里有7个形状大小完全相同球,其中4个红球,3个黄球。在摸球游戏中,保证摸出的球中至少有1个红球,那一次至少摸出球的个数是( )。
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8. 把45根香蕉最多放进( )个盘子里,才能保证至少有一个盘子里放进7根香蕉。
A. 6 B. 5 C. 7 D. 8
9. 某市5月份的天气有阴、晴、多云、小雨、阵雨五种类型,至少有( )天是同一种天气。
10. 某校开展关爱留守儿童活动,8名来自5个家庭的儿童因此受益,总有一个家庭至少有( )名儿童受益。
11. 把25枚棋子放入下图的三角形内,那么一定有一个小三角形中至少放入( )枚。
12. 小军和家人到驻马店的皇家驿站游玩,在“羽箭俱乐部”玩射箭,射了8支箭,成绩是57环。小军射出的箭至少有一箭不低于( )环。
13. 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( )人才能保证选出的学生中男、女生都有?
14. 一场篮球比赛中共投中11个三分球,已知这场比赛共有5人投中三分球,则投中三分球最多的队员至少投中( )个三分球;若要保证5位投中三分球的队员中其中一位队员至少投中4个三分球,这场比赛至少要投中( )个三分球。
15. 逸夫小学的六年级有若干学生,若已知学生中至少有两人的生日是同一天,那么,六年级至少有( )个学生;其中六(3)班有68名学生,那么在六(3)班中至少有( )个人在同一月出生。
16. 有同样大小的红、黄、蓝三种颜色的珠子各14颗,放在一个盒里。一次摸出14颗,总会有一种颜色的珠子不少于( )颗。一次摸出16颗,至少会有( )种颜色。
17. 五A班进行投篮比赛,规定:“空心球”(即投进且球不触及篮框和篮板)得5分,投进但触及篮框或篮板得2分,其余得0分。每人投2次,若不管怎么投,都至少有7人得分相同,那么五A班至少有( )人。
18. 六年级有47名学生参加一次数学竞赛,成绩都是整数,满分是100分。已知3名学生的成绩都在60分以下,其余学生的成绩均在75~95之间(包括75分和95分)。问:至少有几名学生的成绩相同?
19. 学校组织学生去游览西湖、灵隐寺、博物馆,规定每人至少去一处,最多去两处.六(1)班有36名同学,至少有多少名同学的目的地是相同的?
20. 新年晚会上,老师让每个同学从一个装有许多玻璃球的口袋中摸两个球,这些球给人的手感相同,只有红、黄、白、蓝、绿五种颜色,摸的时候看不到颜色,结果发现,总有两个人取得的球相同,由此可知,参加取球的至少有多少人?
21. 涂色游戏。
(1) 把一个正方体的6个面分别涂上红、黄、蓝、绿四种颜色(每个面只涂一种颜色)。无论怎么涂,至少有( )个面涂的颜色相同。
(2) 把27个相同的正方体按下面所示排列放置,组合成一个大的正方体,在外表面的每一个小格任意涂红、黄、蓝、绿四种颜色(每小格只涂一种颜色)。无论怎么涂,至少有( )个小格涂的颜色相同。
22. 在北京奥运会女子射箭个人决赛中,中国选手张娟娟以110∶109环战胜韩国选手朴成贤,获得冠军(射箭比赛最高10环,共射12支剑),小明认为张娟娟至少获得2次10环的成绩,你认为他说得对吗?
23. 淘气和果果从口袋里抽手套,一次只能任意摸1只且不用放回口袋里,已知有黑色和白色的手套各5双,那么至少摸多少次,才能保证摸到一副手套?(一副手套:颜色相同,一左一右)
24. 一个布袋里有红、白、蓝、绿四种球各10个,它们的大小和质量都一样。
(1)至少要摸出多少个,才能保证其中至少有4个颜色相同的球?
(2)至少要摸出多少个,才能保证有4种不同颜色的球?
25. 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?
26. 一副扑克牌红桃、黑桃、方块、梅花各13张(取出大、小王)共52张。
(1)一次至少拿出多少张牌,才能保证有2张牌是同花色的?
(2)一次至少拿出多少张牌,才能保证4种花色的牌都有?
(3)一次至少拿出多少张牌,才能保证有2张牌的点数相同?
(4)一次至少拿出多少张牌,才能保证至少有一张的点数为8?
27. 证明:在从1开始的前10个奇数中任取6个,一定有2个数的和是20。
28. 任意给出4个不同的自然数,其中必有两个数的差是3的倍数。为什么?
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《数学广角—鸽巢问题》
知识梳理
1. 鸽巢原理
(1) 基本概念
“鸽巢原理”,也叫“抽屉原理”,是组合数学中的一个重要原理。
把3个苹果放进2个抽屉里,一定有1个抽屉里至少有2个苹果;5只鸽子飞进4个鸽笼,一定有1个鸽笼里至少飞进2只鸽子,这两个简单的例子所体现的数学原理就是“鸽巢原理”。
(2) 抽屉原理
抽屉原理1:把多于n个物体任意放进n个“抽屉”中(n是非0自然数),总有1个“抽屉”中至少放进2个物体。
例如:把4支铅笔放入3个笔筒中,不管怎么放,总有1个笔筒里至少放进2支铅笔。
“总有”:表示一定有、肯定有、一定存在;“至少”:表示最少、最低限度、不少于。
抽屉原理2:把多于kn个物体任意放进n个“抽屉”中(k、n均是非0自然数),总有1个“抽屉”中至少放进(k+1)个物体。
例如:8只鸽子飞进3个鸽笼,总有一个鸽笼里至少飞进3只鸽子。
(3) 求至少数(题型特征:总有/一定……至少……)
物体数÷抽屉数=商……余数
至少数=商+1
【提示】:①至少数=商+1,并非“商+余数”;
②有余数时,至少数=商+1;没余数时,至少数=商。
(4) 解题步骤
①分析题意,将实际问题转化为“抽屉问题”,明确谁是“物体”、谁是“抽屉”。当题目没直接给出“抽屉”时,需根据题目已知条件和要求构造“抽屉”;
②把“物体”放入“抽屉”;
③利用抽屉原理解答。
2. 鸽巢原理的逆向应用
(1)已知抽屉数和至少数,求物体数(题型特征:至少……保证……)
方法1:转化为“抽屉问题”解答。
①当至少数=2时,物体数=抽屉数+1,即物体数比抽屉数多1。
如果有n(n是非0自然数)个“抽屉”,要保证有1个“抽屉”至少放进了2个物体,那么至少需要有(n+1)个物体;
②当至少数>2时,物体数=(至少数-1)×抽屉数+1。
如果有n个“抽屉”,要保证有一个“抽屉”至少放进了(k+1)(n、k均是非0自然数)个物体,那么至少需要有(kn+1)个物体。
方法2:从最不利的情况考虑。
从“最不凑巧”、“最糟糕”的极端情况考虑问题,如果最不利的情况都能满足题目要求,那么其他情况必然也能满足题目要求。
(2)已知物体数和至少数,求最大抽屉数。
(物体数-1)÷(至少数-1)=商……余数
最大抽屉数=商
3. 摸球问题(“相同型”)
方法1:从最不利的情况考虑。
要想保证摸出n个同色球,最不利的情况是每种颜色各摸(n-1)个,再加1。
方法2:转化为“抽屉问题”,利用公式求解。
把摸出的球看作待分的物体,把球的颜色看作抽屉,已知抽屉数和至少数,求物体数。
利用“物体数=(至少数-1)×抽屉数+1”求解。
当至少数=2时,物体数=抽屉数+1,也就是要保证摸出2个同色球,摸出的球数至少要比颜色数多1,与每种颜色的球数无关。
4. 摸球问题(“不同型”)
要想保证摸出n个不同色球,最不利的情况是把(n-1)种颜色全部取出,再加1。
易错盘点
易错点1:抽屉问题求至少数时出错
规避策略:用平均分的方法直接考虑“至少”的情况。
物体数÷抽屉数=商……余数
至少数=商+1
【提示】:至少数=商+1,并非“商+余数”;没余数时,至少数=商。
例1:(判断)因11÷3=3……2,所以把11本书放进3个抽屉中,总有一个抽屉里至少放5本书。( × )
【答案】:×
【分析】:11本书放进3个抽屉,11个物体放进3个抽屉,求至少数,利用抽屉原理解答。
11÷3=3(本)……2(本)
3+1=4(本)
所以,总有一个抽屉里至少放4本。原题干说法错误,答案为:×。
例2:张叔叔参加飞镖比赛,投了4镖,总成绩是33环,且每一镖的成绩都是整数环。张叔叔至少有一镖不低于9环。( √ )
【答案】:√
【分析】:由题可知,投了4镖,总成绩33环。
33÷4=8(环)……1(环),假设每镖都是8环,则比实际成绩少1环,8+1=9(环)。
所以,张叔叔至少有一镖不低于9环。原题干说法正确,答案为:√。
易错点2:无法准确判断谁是“物体”,谁是“抽屉”
规避策略:分析题意,将实际问题转化为“抽屉问题”,明确谁是“物体”、谁是“抽屉”。当题目没直接给出“抽屉”时,需根据题目已知条件和要求构造“抽屉”。
例1:一次数学考试,六(2)班最高分是98分,最低分是76分,每人的得分都是整数,要确保班上至少有3名学生得分相同,六(2)班至少有多少名学生?
【答案】:47
【分析】:最高分98分、最低分76分,且得分都是整数,一共有98-76+1=23(个)整数,也就是得分情况有23种,要确保班上至少有3名学生得分相同,从最不利的情况考虑,每种得分有(3-1)名学生,此时有学生(3-1)×23;这种情况再多1名,无论这人得多少分,都能保证班上至少有3名学生分数相同。所以,至少有学生(3-1)×23+1=47(名 )。
【提示】:此类题目在计算不同分数的种类时,注意用最高分减去最低分后,再加1。即从n到m包含数的个数等于(m-n+1)(m>n,m、n均为整数)
【解】:(3-1)×23+1=47(名)
答:六(2)班至少有47名学生。
例2:38名学生进行答题游戏,每人答2道题,规定答对一题得2分,不答不得分,答错扣1分,则至少有几名学生的成绩相同?
【答案】:7
【分析】:此题关键在于排列组合构造“抽屉”。
由题可知,38名学生每人答2道题,求至少有几名学生的成绩相同,需要先确定有多少种成绩。每人答2道题,答对一道题得2分、不答不得分、答错扣1分,得分情况如下:
全部答对:2×2=4(分);
1题答对、1题不答:2+0=2(分);
1题答对、1题答错:2-1=1(分);
1题不答、1题答错:-1分;
2题不答:0分;
2题答错,-2分。
38名学生总共有4、2、1、-1、0、-2,合计6种得分情况。
6种得分情况看作6个抽屉,38名学生看作38个物体,38个物体放进6个抽屉,求至少数。
38÷6=6(名)……2(名)
6+1=7(名)
所以,至少有7名学生的成绩相同。
【解】:共有6种得分情况:全部答对(4分)、1题答对+1题不答(2分)、1题答对+1题答错(1分)、1题不答+1题答错(-1分)、2题不答(0分)、2题答错(-2分),把这6种得分情况看作6个抽屉。
38÷6=6(名)……2(名)
6+1=7(名)
答:至少有7名学生的成绩相同。
易错点3:“抽屉原理”逆用求物体数时出错
规避策略:
题型特征:至少……保证……
方法1:转化为“抽屉问题”解答。
①当至少数=2时,物体数=抽屉数+1,即物体数比抽屉数多1。
②当至少数>2时,物体数=(至少数-1)×抽屉数+1。
方法2:从最不利的情况考虑。
从“最不凑巧”、“最糟糕”的极端情况考虑问题,如果最不利的情况都能满足题目要求,那么其他情况必然也能满足题目要求。
例1:(判断)把一些书放进5个抽屉中(任何一个抽屉不能空着),要保证总有一个抽屉至少有3本,那么这些书至少需要有11本。( √ )
【答案】:√
【分析】:把一些书放进5个抽屉,要确保总有1个抽屉至少有3本,从最不利的情况考虑,每个抽屉先放进(3-1)本,此时需要书(3-1)×5;这种情况下再放1本,无论放进哪个抽屉,都能保证总有1个抽屉至少有3本。所以,至少需要有(3-1)×5+1=11(本)。
原题干说法正确,答案为:√。
例2:有12张扑克牌打乱后反扣在桌面上,其中有5张是红桃,7张黑桃,至少要摸出( C )张扑克牌,才能保证一定能摸到红桃。
A. 5 B. 7 C. 8
【答案】:C
【分析】:由题可知,有红桃5张、黑桃7张。
要保证一定能摸到红桃,从最不利的情况考虑,先把7张黑桃全部摸出,这种情况下再摸1张,必定是红桃。所以,至少要摸出7+1=8(张),故选C。
典例分析
例1:将5本数学绘本分给3名学生,下面说法错误的是( D )。
A.存在1名学生至少有2本数学绘本
B.可能有1名学生有3本数学绘本
C.可能会有2名学生均有1本数学绘本
D.总有1名学生至少有3本数学绘本
【答案】:D
【分析】:由题可知,5本绘本分给3名学生,也就是5个物体放进3个抽屉,求至少数,利用抽屉原来解答。
5÷3=1(本)……2(本)
1+1=2(本)
所以,总有1名学生至少有2本数学绘本。
平均分后,3人每人1本,剩下的2本有2种分配情况:一是分给不同的2个人,即5=2+2+1;二是分给同一个人,即5=3+1+1,此时1人有3本、2人均有1本。
综上,A、B、C3种说法正确,故选D。
例2:某班有男生25人、女生18人,下面说法正确的是( B )。
A. 至少有2名男生是在同一个月出生的
B. 至少有2名女生是在同一个月出生的
C. 至少有5个人是在同一个月出生的
D. 以上选项都错误
【答案】:B
【分析】:一年12个月,把12个月看作12个抽屉。
选项A,某班有男生25人,把25人看作25个物体,放进12个抽屉,25÷12=2(名)……1(名),2+1=3(名),因此至少有3名男生是在同一个月出生的。说法错误;
选项B,某班有女生18人,把18人看作18个物体,放进12个抽屉,18÷12=1(名)……6(名),1+1=2(名),因此至少有2名女生是在同一个月出生的。说法正确;
选项C,某班共有25+18=43(人),把43人看作43个物体,放进12个抽屉,43÷12=3(人)……7(人),3+1=4(人),因此至少有4个人是在同一个月出生的。说法错误。
综上,故选B。
例3:一批鸽子要飞回8个笼子,总有一个鸽笼里至少飞进4只鸽子。这批鸽子至少有( 25 )只。
【答案】:25
【分析】:从最不利的情况考虑。
由题可知,鸽子飞入8个笼子,要保证有其中1个笼子里至少有4只,从最不利的情况考虑,每个笼子先飞进(4-1)只,此时有鸽子(4-1)×8;这种情况下再飞进1只,无论飞进哪个笼子,都能保证有1个笼子里至少有4只鸽子。所以,这些鸽子至少有(4-1)×8+1=25(只)。
例4:从扑克牌中取出两张王牌,在剩下的52张中任意取牌。
(1)至少取多少张牌,保证有2张牌的点数相同?
(2)至少取多少张牌,保证有2张牌的点数不同?
(3)至少取多少张牌,保证有2张花色相同?
(4)至少取多少张牌,保证有2张红桃?
【答案】:(1)14张;(2)5张;(3)5张;(4)41张
【分析】:一副扑克牌,取出两张王牌后还有52张,包含13个点数,每种点数有52÷13=4(张),即4种花色。
(1)要保证有2张牌的点数相同,从最不利的情况考虑,每种点数各取出(2-1)张,这种情况下再取1张,无论取出的是什么点数,都能保证有2张牌的点数相同。所以,至少取牌(2-1)×13+1=14(张);
(2)保证2张牌的点数不同,从最不利的情况考虑,把其中1种点数的4张牌全部取出,这种情况下再取1张,无论取出的是什么点数,都能保证有2张牌的点数不同。所以,至少取牌52÷13+1=5(张);
(3)保证2张牌的花色相同,剩下的52张牌包含4种花色。从最坏的情况考虑,每种花色取出(2-1)张,这种情况下再取1张,无论取出的是什么花色,都能保证有2张花色相同。所以,至少要取出(2-1)×4+1=5(张);
(4)要保证有2张红桃,从最坏的情况考虑,把除红桃外的其他3种花色全部取出,此时共取出13×3;这种情况下再取2张,一定能保证有2张红桃。所以,至少要取出3×13+2=41(张)。
【解】:(1)(2-1)×13+1=14(张)
答:至少要取出14张牌。
(2)52÷13+1=5(张)
答:至少要取出5张牌。
(3)(2-1)×4+1=5(张)
答:至少要取出5张牌。
(4)3×13+2=41(张)
答:至少要取出41张牌。
举一反三
1. (判断)9个人坐4把椅子,总有一把椅子上至少坐3人。( √ )
【答案】:√
【分析】:由题可知,9个人坐4把椅子,也就是9个物体放进4个抽屉,求至少数,利用抽屉原理解答。
9÷4=2(人)……1(人)
2+1=3(人)
所以,总有1张凳子上至少坐了3人。原题干说法正确,答案为:√。
2. (判断)某班有1个小书架,39个同学可以任意借阅。小书架上至少要有40本书,才能保证至少有一个同学借到2本或2本以上的书。( √ )
【答案】:√
【分析】:转化为抽屉问题,利用公式求解。
由题可知,把39个同学看作39个抽屉,把书的本数看作待分的物体,也就是若干物体放进39个抽屉,且一定有1个抽屉里至少有2个物体。
抽屉数是39、至少数是2,求物体数。
至少数是2,则物体数=抽屉数+1,也就是要保证至少有1个同学借到2本书,书的本数要比人数多1。所以,至少要有书39+1=40(本)。原题干说法正确,答案为:√,
3. (判断)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。( √ )
【答案】:√
【分析】:自然数有奇数和偶数2种,把这2种看作2个抽屉,3个自然数看作3个物体,3个物体放进2个抽屉。
3÷2=1(个)……1(个),1+1=2(个),总有1个抽屉里至少有2个物体,也就是3个自然数中一定有2个数同为奇数或同为偶数。
奇数-奇数=偶数,偶数-偶数=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。
原题干说法正确,答案为:√。
4. 26个小朋友乘5只小船至少有( C )人坐在同一船里。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】:C
【分析】:由题可知,26个小朋友乘5只小船,也就是26个物体放进5个抽屉,求至少数,利用抽屉原理解答。
26÷5=5(人)……1(人)
5+1=6(人)
所以,至少有6人坐在同一船里,故选C。
5. 手工课上老师给学生发折纸,有红、黄、蓝三种,每人发一种,如果这个班有37名学生,那么至少有( C )名学生拿到相同颜色的折纸。
A.11 B.12 C.13 D.14
【答案】:C
【分析】:由题可知,37名学生发3种折纸,也就是37个物体放进3个抽屉,求至少数,利用抽屉原理解答。
37÷3=12(名)……1(名)
12+1=13(名)
所以,至少有13名学生拿到相同颜色的折纸,故选C。
6. 把一些书放进5个抽屉里,总有一个抽屉至少放2本书。这些书可能有( C )本。
A. 5 B. 2 C. 8 D. 4
【答案】:C
【分析】:把一些书放进5个抽屉,要保证总有1个抽屉至少放2本,从最不利的情况考虑,每个抽屉先放进(2-1)本,此时需要书(2-1)×5;这种情况下再放1本,无论放进哪个抽屉,都能保证总有1个抽屉至少放2本。所以,这些书至少有(2-1)×5+1=6(本)。
这些书至少有6本,选项ABD均小于6,不符合。故选C。
7. 一个不透明的袋子里有7个形状大小完全相同球,其中4个红球,3个黄球。在摸球游戏中,保证摸出的球中至少有1个红球,那一次至少摸出球的个数是( D )。
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】:D
【分析】:由题可知,有7个球,其中4个红球、3个黄球,要保证摸出的球中至少有1个红球,从最不利的情况考虑,把3个黄球全部摸出,这种情况下再摸1个,就能保证摸出的球中至少有1个红球。所以,一次至少摸出球3+1=4(个),故选D。
8. 把45根香蕉最多放进( C )个盘子里,才能保证至少有一个盘子里放进7根香蕉。
A. 6 B. 5 C. 7 D. 8
【答案】:C
【分析】:由题可知,45根香蕉放进若干盘子里,把45根香蕉看作45个物体,盘子数看作抽屉数。要保证至少有1个盘子里放进7根香蕉,每个盘子里先放(7-1)根,之后再放1根,无论这1根放进哪个盘子,都能保证至少有1个盘子里放进7根香蕉,也就是香蕉数至少要比盘子数的(7-1)倍多1。
(45-1)÷(7-1)=7(个)……2(个),所以最多放进7个盘子里,故选C。
9. 某市5月份的天气有阴、晴、多云、小雨、阵雨五种类型,至少有( 7 )天是同一种天气。
【答案】:7
【分析】:5月份有31天,把31天看作31个物体,5种天气类型看作5个抽屉,31个物体放进5个抽屉,求至少数,利用抽屉原理解答。
31÷5=6(天)……1(天)
6+1=7(天)
所以,总有一种天气至少有7天。
10. 某校开展关爱留守儿童活动,8名来自5个家庭的儿童因此受益,总有一个家庭至少有( 2 )名儿童受益。
【答案】:2
【分析】:由题可知,8名受益儿童来自5个家庭,也就是8个物体放进5个抽屉,求至少数,利用抽屉原理解答。
8÷5=1(名)……3(名)
1+1=2(名)
所以,总有1个家庭至少有2名儿童受益。
11. 把25枚棋子放入下图的三角形内,那么一定有一个小三角形中至少放入( 7 )枚。
【答案】:7
【分析】:由题可知,把25枚棋子放入图中的4个小三角形内,把4个小三角形看作4个抽屉,25个物体放入4个抽屉,求至少数,利用抽屉原理解答。
25÷4=6(枚)……1(枚)
6+1=7(枚)
所以,一定有一个小三角形至少放入7枚。
12. 小军和家人到驻马店的皇家驿站游玩,在“羽箭俱乐部”玩射箭,射了8支箭,成绩是57环。小军射出的箭至少有一箭不低于( 8 )环。
【答案】:8
【分析】:由题可知,射了8支箭,总成绩是57环。
57÷8=7(环)……1(环),假设每次射箭都是7环,则比实际成绩少1环,7+1=8(环)。
所以,小军射出的箭至少有一箭不低于8环。
13. 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( 28 )人才能保证选出的学生中男、女生都有?
【答案】:28
【分析】:由题可知,六(1)班有45名学生,且男生∶女生=3∶2,则男生有45×=27(人)、女生有45-27=18(人)。
要保证选出的学生中男、女都有,从最不利的情况考虑,男生27人全部选出,此时再选1人,就能保证选出的人中男、女都有。所以,至少选出27+1=28(人)。
14. 一场篮球比赛中共投中11个三分球,已知这场比赛共有5人投中三分球,则投中三分球最多的队员至少投中( 3 )个三分球;若要保证5位投中三分球的队员中其中一位队员至少投中4个三分球,这场比赛至少要投中( 16 )个三分球。
【答案】:3;16
【分析】:(1)由题可知,5人投中11个三分球,把11个三分球看作11个物体,5人看作5个抽屉,11个物体放进5个抽屉,求至少数,利用抽屉原理解答即可。
11÷5=2(个)……1(个)
2+1=3(个)
所以投中三分球最多的队员至少投中3个三分球。
(2)要保证5位投中三分球的队员中其中一位至少投中4个,从最不利的情况考虑,5位投中的队员每人投中(4-1)个三分球,此时投中(4-1)×5;再投中1个,无论谁投中,都能保证其中一位队员至少投中4个三分球。所以这场比赛至少要投中三分球(4-1)×5+1=16(个)。
15. 逸夫小学的六年级有若干学生,若已知学生中至少有两人的生日是同一天,那么,六年级至少有( 367 )个学生;其中六(3)班有68名学生,那么在六(3)班中至少有( 6 )个人在同一月出生。
【答案】:367;6
【分析】:(1)由题可知,学生中至少有2人的生日在同一天,求至少有多少学生。
平年有365天,闰年有366天,题目中未明确平年还是闰年,从最不利的情况考虑,按1年366天计算。
要确保至少有2人的生日在同一天,每天有1人过生日,此时有学生366人;再多1人,无论这1人哪天过生日,都能保证至少有2人的生日在同一天。所以,六年级至少366+1=367(人);
(2)1年有12个月,把12个月看作12个抽屉,68名学生看作68个物体,68个物体放进12个抽屉,求至少数。
68÷12=5(人)……8(人)
5+1=6(人)
所以,六(3)班中至少有6个人在同一月出生。
16. 有同样大小的红、黄、蓝三种颜色的珠子各14颗,放在一个盒里。一次摸出14颗,总会有一种颜色的珠子不少于( 5 )颗。一次摸出16颗,至少会有( 2 )种颜色。
【答案】:5;2
【分析】:(1)由题可知,3种颜色的球,把3种颜色看作3个抽屉,一次摸出14颗,把14颗球看作14个物体,也就是14个物体放进3个抽屉,求至少数,利用抽屉原理解答。
14÷3=4(颗)……2(颗)
4+1=5(颗)
所以,总会有一种颜色的珠子不少于5颗。
(2)由题可知,每种颜色的珠子各14颗,一次摸出16颗,从最不利的情况考虑,某一种珠子14颗全部被摸出,再摸出另外一种颜色珠子2颗。所以,至少会有颜色1+1=2(种)。
17. 五A班进行投篮比赛,规定:“空心球”(即投进且球不触及篮框和篮板)得5分,投进但触及篮框或篮板得2分,其余得0分。每人投2次,若不管怎么投,都至少有7人得分相同,那么五A班至少有( 37 )人。
【答案】:37
【分析】:由题可知,投1次,“空心球”得5分(①)、投进但触及篮框或篮板得2分(②)、其余得0分(③),每人投2次,得分情况如下:
(1)投2次,每次得分相同:
全部①:5+5=10(分);
全部②:2+2=4(分);
全部③:0+0=0(分);
投2次,每次得分不同:
①+②:5+2=7(分);
①+③:5+0=5(分);
②+③:2+0=2(分);
综上,共有10、4、0、7、5、2,6种得分情况。
6种得分情况,要保证至少有7人得分相同。从最不利的情况考虑,6种得分情况每种有(7-1)人,此时有人6×(7-1)人;再多1人,无论得多少分,都能保证至少有7人得分相同。所以五A班至少有6×(7-1)+1=37(人)。
18. 六年级有47名学生参加一次数学竞赛,成绩都是整数,满分是100分。已知3名学生的成绩都在60分以下,其余学生的成绩均在75~95之间(包括75分和95分)。问:至少有几名学生的成绩相同?
【答案】:3
【分析】:由题可知,47名学生参加竞赛,其中3人成绩在60分以下,剩余(47-3)名学生成绩在75~95之间,且成绩都是整数,求至少有几名学生的成绩相同。
剩余学生47-3=44(名),把44名学生看作44个物体;75~95(包括75分和95分),成绩有95-75+1=21(种),把21种成绩看作21个抽屉,也就是把44个物体放进21个抽屉,求至少数。
【解】:剩余学生:47-3=44(名)
95-75+1=21(个)
44÷21=2(名)……2(名)
2+1=3(名)
答:至少有3名学生的成绩相同。
19. 学校组织学生去游览西湖、灵隐寺、博物馆,规定每人至少去一处,最多去两处.六(1)班有36名同学,至少有多少名同学的目的地是相同的?
【答案】:6
【分析】:由题可知,有36名同学去游览3个地方,且规定每人至少去1处、最多去2处。求至少有多少名同学的目的地相同,需要先确定有多少种游览方式。
①去1处:3个地点任选其一,3种;
②去2处:西湖+灵隐寺、西湖+博物馆、灵隐寺+博物馆,3种;
共有游览方式:3+3=(6种),把6种游览方式看作6个抽屉,36名同学看作36个物体,把36个物体放进6个抽屉,求至少数,用抽屉原理解答。
【解】:游览方式如下:
①去1处:3个地点任选其一,3种;
②去2处:西湖+灵隐寺、西湖+博物馆、灵隐寺+博物馆,3种;
游览方式合计有3+3=6(种),把6种游览方式看作6个抽屉。
36÷6=6(名)
答:至少有6名同学的目的地是相同的。
20. 新年晚会上,老师让每个同学从一个装有许多玻璃球的口袋中摸两个球,这些球给人的手感相同,只有红、黄、白、蓝、绿五种颜色,摸的时候看不到颜色,结果发现,总有两个人取得的球相同,由此可知,参加取球的至少有多少人?
【答案】:16
【分析】:由题可知,球有5种颜色,每人摸2个,且总有2个人取得的球相同,求参加取球至少有多少人,要先确定球的取法,如下:
①2个球同色:2红、2黄、2白、2蓝、2绿,5种;
②2个球不同色:红+黄、红+白、红+蓝、红+绿、黄+白、黄+蓝、黄+绿、白+蓝、白+绿、蓝+绿,10种;
合计5+10=15(种)取法,要确保总有2个人取得的球相同,15种取法各1人,这种情况下再多1人,无论按哪种取法,总有2人取得的球相同。所以,参加取球至少有15+1=16(人)。
【解】:球的取法如下:
①2个球同色:2红、2黄、2白、2蓝、2绿,5种;
②2个球不同色:红+黄、红+白、红+蓝、红+绿、黄+白、黄+蓝、黄+绿、白+蓝、白+绿、蓝+绿,10种;
5+10=15(种),合计15种取法。
15+1=16(人)
答:参加取球的至少有16人。
21. 涂色游戏。
(1) 把一个正方体的6个面分别涂上红、黄、蓝、绿四种颜色(每个面只涂一种颜色)。无论怎么涂,至少有( 2 )个面涂的颜色相同。
(2) 把27个相同的正方体按下面所示排列放置,组合成一个大的正方体,在外表面的每一个小格任意涂红、黄、蓝、绿四种颜色(每小格只涂一种颜色)。无论怎么涂,至少有( 14 )个小格涂的颜色相同。
【答案】:(1)2;(2)14
【分析】:(1)把正方体的6个面分别涂上4种颜色,且每个面只涂1种颜色,即6个物体放进4个抽屉,求至少数。
6÷4=1(面)……2(面)
1+1=2(面)
所以,至少有2个面涂的颜色相同。
(2)大正方体每面有9个小格,6面合计有9×6=54(个)小格。
54个小格涂上4种颜色,且每个小格只涂1种颜色,即54个物体放进4个抽屉,求至少数。
54÷4=13(个)……2(个)
13+1=14(个)
所以,至少有14个小格涂的颜色相同。
22. 在北京奥运会女子射箭个人决赛中,中国选手张娟娟以110∶109环战胜韩国选手朴成贤,获得冠军(射箭比赛最高10环,共射12支剑),小明认为张娟娟至少获得2次10环的成绩,你认为他说得对吗?
【答案】:正确
【分析】:由题可知,张娟娟射箭12次共得到110环。
110÷12=9(环)……2(环),假设每次射箭都是9环,则比实际成绩还少2环,把这2环任意分给2次射箭,因此至少获得2次10环的成绩。所以,小明的说法正确。
【解】:射箭12次共得到110环,110÷12=9(环)……2(环)
假设每次射击都是9环,则比实际成绩还少2环,把这2环任意分给2次射箭,因此至少获得2次10环的成绩,才能达到110环的成绩。
所以,小明的说法正确。
23. 淘气和果果从口袋里抽手套,一次只能任意摸1只且不用放回口袋里,已知有黑色和白色的手套各5双,那么至少摸多少次,才能保证摸到一副手套?(一副手套:颜色相同,一左一右)
【答案】:11
【分析】:由题可知,2种颜色的手套各5双,一副手套,颜色相同,且一左一右,要保证摸到一副手套,从最不利的情况考虑,把2种颜色左手的5只手套全部摸出,此时摸(5×2)次;这种情况下再摸一只,无论摸出的是什么颜色,或左或右手,都能保证和之前摸出的手套配成一副。所以,至少摸5×2+1=11(次)。
【解】:10+1=11(次)
答:至少摸11次,才能保证摸到一副手套。
24. 一个布袋里有红、白、蓝、绿四种球各10个,它们的大小和质量都一样。
(1)至少要摸出多少个,才能保证其中至少有4个颜色相同的球?
(2)至少要摸出多少个,才能保证有4种不同颜色的球?
【答案】:(1)13;(2)31
【分析】:(1)由题可知,有红、白、蓝、绿4种颜色,要保证其中至少有4个颜色相同的球,从最坏的情况考虑,每种颜色各摸出(4-1)个,此时共摸出(4-1)×4;这种情况下再摸1个,无论摸出的是什么颜色,都能保证至少有4个颜色相同的球。所以,至少摸出(4-1)×4+1=13(个);
(2)要保证4种不同颜色的球,从最坏的情况考虑,把其中(4-1)种颜色球全部摸出,此时共摸出10×(4-1);再摸出1个,就能保证有4种不同颜色的球。所以,至少要摸出10×(4-1)+1=31(个)。
【解】:(1)(4-1)×4+1=13(个)
答:至少要摸出13个,才能保证其中至少有4个颜色相同的球。
(2)10×(4-1)+1=31(个)
答:至少要摸出31个,才能保证有4种不同颜色的球。
25. 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?
【答案】:(1)9;(2)21
【分析】:(1)由题可知,金鱼有4种花色,要保证捞出的鱼中有3条花色相同的,从最不利的情况考虑,每种花色捞出(3-1)条,此时捞鱼(3-1)×4;这种情况下再捞1条,无论捞出的是什么花色,都能保证有3条花色相同的金鱼。所以,至少要捞出金鱼(3-1)×4+1=9(条);
(2)要保证有3种花色不同的鱼,从最不利的情况考虑,把其中2种花色的鱼全部捞出,这种情况再捞出1条,无论捞出的是什么花色,都能保证有3种花色不同的金鱼。所以,至少捞出金鱼10×2+1=21(条)。
【解】:(1)4×(3-1)+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)10×2+1=21(条)
答:至少捞出21条鱼,才能保证有3条花色不同的金鱼。
26. 一副扑克牌红桃、黑桃、方块、梅花各13张(取出大、小王)共52张。
(1)一次至少拿出多少张牌,才能保证有2张牌是同花色的?
(2)一次至少拿出多少张牌,才能保证4种花色的牌都有?
(3)一次至少拿出多少张牌,才能保证有2张牌的点数相同?
(4)一次至少拿出多少张牌,才能保证至少有一张的点数为8?
【答案】:(1)5张;(2)40张;(3)14张;(4)49张
【分析】:一副扑克牌,取出两张王牌后,有4种花色,每种花色13张,合计13×4=52(张)。
(1) 要保证有2张牌是同花色,从最不利的情况考虑,4种花色的牌各摸出1张,此时摸出(4×1)张,这种情况再摸出1张,无论摸出的是什么花色,都能保证有2张牌是同花色。所以,一次至少拿出4×1+1=5(张);
(2)要保证4种花色的牌都有,从最不利的情况考虑,3种花色的牌全部摸出,此时摸出牌(13×3)张,这种情况下再摸出1张,都能保证4种花色的牌都有。所以,一次至少拿出13×3+1=40(张);
(3)一副扑克取出大、小王后,共有13种点数,每种点数4张,要保证有2张牌的点数相同,从最不利的情况考虑,13种点数各摸出1张,此时摸出(13×1)张,这种情况下再摸出1张,都能保证有2张牌的点数相同。素以,一次至少拿出13×1+1=14(张);
(4)共有13种点数,每种点数4张,要保证至少有1张的点数是8,从最不利的情况考虑,把除8外的另外(13-1)种点数全部摸出,此时摸出牌(13-1)×4,这种情况下再摸出1张,就能保证至少有一张的点数是8。所以,所以,一次至少拿出(13-1)×4+1=49(张)。
【解】:(1)4×1+1=5(张)
答:一次至少要拿出5张牌,才能保证有2张牌是同花色的。
(2)13×3+1=40(张)
答:一次至少要拿出40张牌,才能保证4种花色的牌都有。
(3)13×1+1=14(张)
答:一次至少要拿出14张牌,才能保证有2张牌的点数相同。
(4)(13-1)×4+1=49(张)
答:一次至少要拿出49张牌,才能保证至少有一张的点数为8。
27. 证明:在从1开始的前10个奇数中任取6个,一定有2个数的和是20。
【答案】:见详解
【分析】:从1开始的连续10个奇数分别是:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19,这10个数按2个数的和为20可分为(1,19)、(3,17)、(5,15)、(7,13)、(9,11),共5组。
把这5组数看作5个抽屉,从中任取6个数。
6÷5=1(个)……1(个)
1+1=2(个)
必有2个数取于同一抽屉,所以一定有2个数的和是20。
【解】:从1开始的连续10个奇数分别是:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19,这10个数按2个数的和为20可分为(1,19)、(3,17)、(5,15)、(7,13)、(9,11),共5组。
把这5组数看作5个抽屉,从中任取6个数。
6÷5=1(个)……1(个)
1+1=2(个)
必有2个数取于同一抽屉,所以一定有2个数的和是20。
28. 任意给出4个不同的自然数,其中必有两个数的差是3的倍数。为什么?
【答案】:见详解
【分析】:1个自然数除以3,余数有0、1、2,共3种可能。
把3种可能看作3个抽屉,4个自然数看作4个物体,4个物体放进3个抽屉。
4÷3=1(个)……1(个)
1+1=2(个)
总有1个抽屉里至少有2个物体,也就是4个数中必有2个数除以3后的余数相同,这样的2个数的差是3的倍数。
【解】:1个自然数除以3,余数有0、1、2,共3种可能,把3种可能看作3个抽屉。
4÷3=1(个)……1(个)
1+1=2(个)
4个自然数中必有2个数除以3后的余数相同,这样的2个数的差是3的倍数。
所以,任意给出4个不同的自然数,其中必有两个数的差是3的倍数。
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