内容正文:
期中复习讲义05:数学广角——鸽巢问题
(考点梳理+例题讲解+提升练习)
考点梳理
考点一、鸽巢问题初步
1.定义:鸽巢问题(又称抽屉原理)是研究物体与容器(鸽巢/抽屉)之间数量关系的数学原理,核心是“存在性”的判断,即“总有一个容器中至少有一定数量的物体”。
2.基本原理(抽屉原理一):如果把 ( m ) 个物体任意放进 ( n ) 个抽屉里(( m > n ),且 ( n ) 是非零自然数),那么一定有一个抽屉里至少放进了 2个物体。
例如:将5个苹果放进4个抽屉,无论怎么放,总有一个抽屉至少放2个苹果。
3.关键概念理解:
(1)“总有”:表示一定存在某个抽屉满足条件,不依赖于具体放置方式。
(2)“至少”:表示最少的数量,即满足条件的抽屉中物体数量的最小值。
4.简单应用场景:
(1)物品分配(如将13支笔分给12个学生,总有一个学生至少分得2支);
(2)属相问题(13个人中至少有2个人属相相同,因为属相共12种)。
考点二、鸽巢问题进阶
1.一般形式(抽屉原理二):把多于 ( kn ) 个物体放进 ( n ) 个抽屉里(( k ) 是正整数),那么一定有一个抽屉里至少放进了 ( k+1 ) 个物体。
例如:将10本书放进3个抽屉,( 10 = 3×3 + 1 ),则总有一个抽屉至少放 ( 3+1=4 ) 本书。
2.公式表示:
(1)若物体数为 ( m ),抽屉数为 ( n ),则 ( m÷n = q ··· r )(( q ) 是商,( r ) 是余数,( 0 ≤r < n ))。
(2)当 ( r > 0 ) 时,至少数 = ( q + 1 );
(3)当 ( r = 0 ) 时,至少数 = ( q )(此时刚好每个抽屉放 ( q ) 个物体)。
3.原理推导:通过“平均分”思想,先将物体尽可能平均分配到每个抽屉,每个抽屉放 ( q ) 个,剩余 ( r ) 个物体再逐个放入不同抽屉,因此至少有一个抽屉会多1个,即至少数为 ( q+1 )( r>0 时)。
4.进阶应用场景:
(1)颜色问题(如有红、黄、蓝三种颜色的球各5个,至少取多少个球才能保证有3个同色球,需用进阶原理计算);
(2)数字问题(如从1~10中任取6个数,至少有2个数的差是5,可通过构造抽屉分析)。
考点三、最不利原则
1.定义:为保证目标事件一定发生,需从“最不利”(最极端、最不希望出现)的情况出发,先考虑所有可能中最不利于目标的情形,再在此基础上加1,即可确保目标实现。
2.核心思想:“最不利”即尽可能不让目标事件发生,当这种情况下仍无法避免时,目标事件必然发生。
3.解题步骤:
(1)分析目标:明确需要保证发生的事件(如“至少有2个同色球”“至少有3人属相相同”等);
(2)确定最不利情况:列举所有可能阻碍目标发生的极端情况,计算这些情况下的物体数量;
(3)计算结果:最不利情况下的数量 + 1 = 保证目标发生的最少物体数量。
4.注意事项:
(1)需全面考虑所有可能的“不利”情形,避免遗漏;
(2)与鸽巢问题的区别:鸽巢问题侧重“存在性”,最不利原则侧重“保证发生的最少数量”,常结合鸽巢原理使用。
5.应用场景:
(1)摸球问题(如盒子里有红、黄、蓝球各4个,至少摸多少个球才能保证有2个红球,最不利情况是先摸完黄、蓝球共8个,再摸1个红球,共9个);
(2)投票问题(如选举中至少得多少票才能保证当选,需考虑对手得票最多的情况)。
例题讲解
题型一、鸽巢问题初步
【例题1】8只鸽子飞回3个宿舍,至少有( )只鸽子要飞进同一个鸽舍里。
A.2 B.3 C.4 D.1
【变式训练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。
【变式训练2】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。
题型二、鸽巢问题进阶
【例题2】43名同学去襄阳科技馆新馆参观。新馆以“生命、智慧、未来”为主题,设置有科学探秘,公共安全、生命与健康、创新前沿、童梦乐园、活力襄阳、地球家园等七大常设展厅,他们随意参观七大展厅,总有一个展厅里至少有( )人同时参观。
A.7 B.8 C.9 D.10
【变式训练1】在六(2)班学生中,一些同学订阅了《语文报》、《少年报》和《儿童时代》三种报刊中的一种或几种,这些同学中至少有3人所订的报刊种类完全相同,至少有( )名同学订阅了报刊。
【变式训练2】某班有40个同学,至少有( )名同学的生日是在同一个月。
题型三、最不利原则
【例题3】袋子里有5个黄球,3个黑球,2个白球,从中任意拿出6个,至少有1个是( )。
A.黄球 B.黑球 C.白球 D.红球
【变式训练1】把21支笔放在( )个笔筒里,可以确保至少有一个笔筒里面放了3支笔。
A.10 B.7 C.6 D.3
【变式训练2】将红、黄、蓝、白四种颜色的珠子各5个放入一个袋子里,要保证取出的珠子中至少有两个同色的,则至少应取出( )个珠子。
提升练习
1.小岚在解决“把14根香蕉放入4个盘子里,不管怎么放,总有一个盘子里至少有几根香蕉?”时,先列出算式14÷4=3(根)……2(根),那么下一步应该是( )
A.4+1=5(根) B.3+1=4(根)
C.2+1=3(根) D.3+2=5(根)
2.一个鱼缸里有很多条鱼,共有5个品种,至少捞出( )条鱼,才能保证有5条相同品种的鱼。
A.24 B.21 C.19 D.17
3.志愿者为正在工作的15名环卫工人送来了几种不同的饮料,供大家自由选择。每人一瓶,至少有4个人的饮料一样,志愿者最多送来了( )种饮料。
A.2 B.3 C.4 D.5
4.盒子里有同样大小的红球和黄球各5个,要想摸出的球一定有2个同色的,至少要摸出( )。
A.2个球 B.3个球 C.4个球 D.6个球
5.将25枚棋子放到下图的4个小方格中,则总有一个小方格内至少放了( )枚棋子。
A.5 B.6 C.7 D.8
6.某校的学生中最小的是6岁,最大的年龄是13岁,从这个学校中至少任选( )名同学,就一定有2名同学的年龄相同。
7.六年级3个班参加学校的数学竞赛,至少( )人获奖,才能保证获奖同学中一定有4个学生在同一个班。
8.“惊蛰”是指春雷乍动,惊醒了冬眠的动物。33只“刺猬”冬眠从8个洞穴里走出来,总有1个洞穴里至少出来( )只“刺猬”。
9.操场上,有26位阿姨在跳广场舞,她们中至少有( )人的属相相同,如果站成4列,那么总有1列至少有( )人。
10.某小学每天有600名学生中午在学校吃套餐:一荤、一素、一汤和一份米饭,某天中午,食堂准备了3种荤菜、3种素菜、2种汤和1种米饭;那么,至少有( )名学生吃同样的套餐。
11.把红、黄、蓝、白4种颜色的筷子各10根混在一起,如果让你闭上眼睛,从中至少拿出( )根才能保证一定有2根同色的筷子。
12.从1-8的自然数中,至少抽( )个不同的自然数,才能保证其中一定有一个是奇数。
13.育才小学共有18个班,学校要买多少个排球,才能保证有一个班至少能分到3个排球?
14.为了发展和培养同学们的能力,学校开设了航模、科技、漫画三个社团,规定每个学生最多可以参加其中的两个社团(也可不参加)。那么,至少有多少名学生,才能保证有不少于30名学生参加社团的情况完全相同?
15.把27个相同的正方体按下图所示排列放置,组合成一个大的正方体,在外表面的每一小格任意涂上红、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。你能说出其中的道理吗?
我是这样想的:
首先,这个大正方体的外表面一共有( )个小格。然后,( )。
试卷第1页,共3页
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期中复习讲义05:数学广角——鸽巢问题
(考点梳理+例题讲解+提升练习)
考点梳理
考点一、鸽巢问题初步
1.定义:鸽巢问题(又称抽屉原理)是研究物体与容器(鸽巢/抽屉)之间数量关系的数学原理,核心是“存在性”的判断,即“总有一个容器中至少有一定数量的物体”。
2.基本原理(抽屉原理一):如果把 ( m ) 个物体任意放进 ( n ) 个抽屉里(( m > n ),且 ( n ) 是非零自然数),那么一定有一个抽屉里至少放进了 2个物体。
例如:将5个苹果放进4个抽屉,无论怎么放,总有一个抽屉至少放2个苹果。
3.关键概念理解:
(1)“总有”:表示一定存在某个抽屉满足条件,不依赖于具体放置方式。
(2)“至少”:表示最少的数量,即满足条件的抽屉中物体数量的最小值。
4.简单应用场景:
(1)物品分配(如将13支笔分给12个学生,总有一个学生至少分得2支);
(2)属相问题(13个人中至少有2个人属相相同,因为属相共12种)。
考点二、鸽巢问题进阶
1.一般形式(抽屉原理二):把多于 ( kn ) 个物体放进 ( n ) 个抽屉里(( k ) 是正整数),那么一定有一个抽屉里至少放进了 ( k+1 ) 个物体。
例如:将10本书放进3个抽屉,( 10 = 3×3 + 1 ),则总有一个抽屉至少放 ( 3+1=4 ) 本书。
2.公式表示:
(1)若物体数为 ( m ),抽屉数为 ( n ),则 ( m÷n = q ··· r )(( q ) 是商,( r ) 是余数,( 0 ≤r < n ))。
(2)当 ( r > 0 ) 时,至少数 = ( q + 1 );
(3)当 ( r = 0 ) 时,至少数 = ( q )(此时刚好每个抽屉放 ( q ) 个物体)。
3.原理推导:通过“平均分”思想,先将物体尽可能平均分配到每个抽屉,每个抽屉放 ( q ) 个,剩余 ( r ) 个物体再逐个放入不同抽屉,因此至少有一个抽屉会多1个,即至少数为 ( q+1 )( r>0 时)。
4.进阶应用场景:
(1)颜色问题(如有红、黄、蓝三种颜色的球各5个,至少取多少个球才能保证有3个同色球,需用进阶原理计算);
(2)数字问题(如从1~10中任取6个数,至少有2个数的差是5,可通过构造抽屉分析)。
考点三、最不利原则
1.定义:为保证目标事件一定发生,需从“最不利”(最极端、最不希望出现)的情况出发,先考虑所有可能中最不利于目标的情形,再在此基础上加1,即可确保目标实现。
2.核心思想:“最不利”即尽可能不让目标事件发生,当这种情况下仍无法避免时,目标事件必然发生。
3.解题步骤:
(1)分析目标:明确需要保证发生的事件(如“至少有2个同色球”“至少有3人属相相同”等);
(2)确定最不利情况:列举所有可能阻碍目标发生的极端情况,计算这些情况下的物体数量;
(3)计算结果:最不利情况下的数量 + 1 = 保证目标发生的最少物体数量。
4.注意事项:
(1)需全面考虑所有可能的“不利”情形,避免遗漏;
(2)与鸽巢问题的区别:鸽巢问题侧重“存在性”,最不利原则侧重“保证发生的最少数量”,常结合鸽巢原理使用。
5.应用场景:
(1)摸球问题(如盒子里有红、黄、蓝球各4个,至少摸多少个球才能保证有2个红球,最不利情况是先摸完黄、蓝球共8个,再摸1个红球,共9个);
(2)投票问题(如选举中至少得多少票才能保证当选,需考虑对手得票最多的情况)。
例题讲解
题型一、鸽巢问题初步
【例题1】8只鸽子飞回3个宿舍,至少有( )只鸽子要飞进同一个鸽舍里。
A.2 B.3 C.4 D.1
【答案】B
【分析】先将鸽子平均分配到每个宿舍,计算每个宿舍的鸽子数量,再处理剩余鸽子,确定至少有一个宿舍的鸽子数量。
【详解】将8只鸽子平均分给3个宿舍,每个宿舍先飞进的鸽子数为:8÷3=2只,此时共飞进3×2=6只鸽子,还剩余8-6=2只鸽子。
剩余的2只鸽子无论飞进哪个宿舍,都会使得至少有一个宿舍的鸽子数量增加1只。因此,至少有一个宿舍的鸽子数为2+1=3只。
【变式训练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。
【答案】2
【分析】根据抽屉原则,如果把n个物体放在m个抽屉里,其中n>m,n÷m=k,那么必有一个抽屉至少有(k+1)个物品。
【详解】6÷4=1(个)……2(个)
1+1=2(个)
所以把一个正方体的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。
【变式训练2】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。
【答案】7
【分析】鸽巢原理公式:物体个数÷鸽巣个数=商……余数,只要有余数,那么至少个数=商+1。那么本题中5月的天数31天是物体个数,五种类型是鸽巢个数,应用公式计算解答。
【详解】
(天)
故至少有7天是同一种天气。
题型二、鸽巢问题进阶
【例题2】43名同学去襄阳科技馆新馆参观。新馆以“生命、智慧、未来”为主题,设置有科学探秘,公共安全、生命与健康、创新前沿、童梦乐园、活力襄阳、地球家园等七大常设展厅,他们随意参观七大展厅,总有一个展厅里至少有( )人同时参观。
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】A
【分析】根据抽屉原理可知,把43名同学放到7个展厅,用43除以7,求出商和余数,再用商加1即为所求。
【详解】43÷7=6(人)……1(人)
6+1=7(人)
所以总有一个展厅里至少有7人同时参观。
故答案为:A
【变式训练1】在六(2)班学生中,一些同学订阅了《语文报》、《少年报》和《儿童时代》三种报刊中的一种或几种,这些同学中至少有3人所订的报刊种类完全相同,至少有( )名同学订阅了报刊。
【答案】15
【分析】根据简单的排列组合可知只订一种的有3种可能,订其中两种的有3种可能,三种全订的有1种可能,将订阅的可能性相加,求出一共有几种订阅方法,若每个组合最多被2人选择,则总人数为7×2=14人,不满足“至少有3人所订的报刊种类完全相同”,因此再增加1人后,无论该人选哪种组合,该组合人数将变为3人,从而满足条件。
【详解】3+3+1=7(种)
7×2+1
=14+1
=15(名)
至少有15名同学订阅了报刊。
【变式训练2】某班有40个同学,至少有( )名同学的生日是在同一个月。
【答案】4
【分析】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。题中有40个同学,一年有12个月,用40÷12=3(名)……4(名),也就是说平均每个月有3个同学生日,剩余的4个同学分别分配到不同的月份即可。
【详解】40÷12=3(名)……4(名)
3+1=4(名)
至少有4名同学的生日是在同一个月。
题型三、最不利原则
【例题3】袋子里有5个黄球,3个黑球,2个白球,从中任意拿出6个,至少有1个是( )。
A.黄球 B.黑球 C.白球 D.红球
【答案】A
【分析】这道题考查抽屉原理(最不利原则),先找出除黄球外其他颜色球的最大总数,模拟最倒霉的拿球情况(先把非黄球拿光),用要拿的总球数(6个)减去这个最大总数,若结果大于等于1,说明剩下的球只能是黄球,从而得出至少有1个黄球的结论。
【详解】根据分析:
统计各颜色球的数量,黄球5个,黑球3个,白球2个。计算非黄球的最大总数(个),假设先把所有黑球和白球都拿出来,这是能拿到的最多非黄球数量,一共拿了5个。需要拿6个球,已经拿了5个非黄球,还需要再拿(个),此时袋子里只剩下黄球,所以这1个球必然是黄球。得出结论从中任意拿出6个,至少有1个是黄球。
故答案为:A
【变式训练1】把21支笔放在( )个笔筒里,可以确保至少有一个笔筒里面放了3支笔。
A.10 B.7 C.6 D.3
【答案】A
【分析】根据最不利原则,先确保每个笔筒里放2支笔。用总数减去1,算出剩下的笔的数量,用剩下的数量除以2即可。
【详解】(21-1)÷2
=20÷2
=10(个)
把21支笔放在10个笔筒里,可以确保至少有一个笔筒里面放了3支笔。
【变式训练2】将红、黄、蓝、白四种颜色的珠子各5个放入一个袋子里,要保证取出的珠子中至少有两个同色的,则至少应取出( )个珠子。
【答案】5
【分析】要保证取出的珠子中至少有两个同色,需先考虑“最不利”的情况,每次取出的珠子颜色都不同。因为袋子里有红、黄、蓝、白4种颜色,所以最不利的情况是:前4次分别取出这4种不同颜色的珠子,此时每种颜色各有1个,没有出现两个同色的情况。最少取法在最不利的基础上,再取1个珠子,无论这个珠子是什么颜色,都会与之前取出的4个珠子中的某一种颜色重复,从而保证至少有两个同色。
【详解】前4次分别取出这4种不同颜色的珠子,再取1个珠子,无论这个珠子是什么颜色,都会与之前取出的4个珠子中的某一种颜色重复。
4+1=5(个)
所以至少应取出5个珠子。
提升练习
1.小岚在解决“把14根香蕉放入4个盘子里,不管怎么放,总有一个盘子里至少有几根香蕉?”时,先列出算式14÷4=3(根)……2(根),那么下一步应该是( )
A.4+1=5(根) B.3+1=4(根)
C.2+1=3(根) D.3+2=5(根)
【答案】B
【分析】鸽巢问题(抽屉问题):如果把n个物体放进m个抽屉里,其中n>m:
(1)当n不能被m整除时,n÷m=a……b(b>0),那么必有一个抽屉至少有(a+1)个物品。
(2)当n能被m整除时,n÷m=a,那么总有一个抽屉至少有a个物品。
【详解】把14根香蕉平均放进4个盘子里,先用14÷4=3(根)……2(根), 即每个盘子先放3根,还剩2根;剩下的2根香蕉,无论放进哪个盘子里,都会至少让这个盘子再增加1根;所以总有一个盘子里至少有3+1=4(根)香蕉。
2.一个鱼缸里有很多条鱼,共有5个品种,至少捞出( )条鱼,才能保证有5条相同品种的鱼。
A.24 B.21 C.19 D.17
【答案】B
【分析】要保证有5条相同品种的鱼,最不利的情况是每个品种的鱼都捞出了4条。此时无论再捞出1条哪种品种的鱼,都会出现有一个品种的鱼达到5条。共有5个品种,每个品种捞出4条,总数为:(条) 在最不利情况的基础上,再捞出1条鱼,即可保证有5条相同品种的鱼:(条)。
【详解】A.不符合分析,选项错误;
B.符合分析21条,选项正确;
C.不符合分析,选项错误;
D.不符合分析,选项错误;
故答案为:B
【点睛】需先考虑最不利情况(每个品种捞出4条) ,再用该总数加1得到结果。
3.志愿者为正在工作的15名环卫工人送来了几种不同的饮料,供大家自由选择。每人一瓶,至少有4个人的饮料一样,志愿者最多送来了( )种饮料。
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【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】15÷4=3(种)……3(名)
3+1=4(种)
志愿者最多送来了4种饮料。
故答案为:C
4.盒子里有同样大小的红球和黄球各5个,要想摸出的球一定有2个同色的,至少要摸出( )。
A.2个球 B.3个球 C.4个球 D.6个球
【答案】B
【分析】要想摸出的球一定有2个同色的,根据最不利原则,当摸出2个球的时候,红、黄两种颜色的球各一个,此时只要再任意摸出一个球,摸出的球一定有2个同色的,所以至少要摸(2+1)个球。
【详解】2+1=3(个)
因此要想摸出的球一定有2个同色的,至少要摸出3个球。
故答案为:B
5.将25枚棋子放到下图的4个小方格中,则总有一个小方格内至少放了( )枚棋子。
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】把4个小方格当作4个“抽屉”,25枚棋子当作25个“物体”。用棋子总数除以小方格数量,即25÷4=6(枚)……1(枚)。这表明平均每个小方格放6枚棋子后,还剩余1枚棋子。剩余的1枚棋子无论放到哪个小方格,都会使该小方格的棋子数变为6+1=7枚。
【详解】25÷4=6(枚)……1(枚)
6+1=7(枚)
所以总有一个小方格内至少放了7枚棋子
故答案为:C
6.某校的学生中最小的是6岁,最大的年龄是13岁,从这个学校中至少任选( )名同学,就一定有2名同学的年龄相同。
【答案】9
【分析】根据最不利原则,假设从6-13岁每个年龄选择1名同学,需要选择8名,再选择1名学生就一定有2名同学的年龄相同。
【详解】13-6+1=8(名)
8+1=9(名)
7.六年级3个班参加学校的数学竞赛,至少( )人获奖,才能保证获奖同学中一定有4个学生在同一个班。
【答案】10
【分析】根据抽屉原理,考虑最不利情况:每个班级最多有3人获奖,此时总人数为3×3=9人。此时仍不满足有4人在同一班,因此再增加1人,无论属于哪个班级,该班人数都将达到4人。据此解答。
【详解】3×3+1
=9+1
=10(人)
所以六年级3个班参加学校的数学竞赛,至少10人获奖,才能保证获奖同学中一定有4个学生在同一个班。
8.“惊蛰”是指春雷乍动,惊醒了冬眠的动物。33只“刺猬”冬眠从8个洞穴里走出来,总有1个洞穴里至少出来( )只“刺猬”。
【答案】5
【分析】已知共有33只“刺猬”,8个洞穴,(其中4是商,1是余数),这说明如果平均分配,每个洞穴能分到4只“刺猬”,还剩余1只“刺猬”,因为剩余1只“刺猬”,这只“刺猬”无论进入哪个洞穴,都会使得那个洞穴里的“刺猬”数量至少为(只),所以33只“刺猬”冬眠从8个洞穴里走出来,总有1个洞穴里至少出来5只“刺猬”。
【详解】
(只)
因此33只“刺猬”冬眠从8个洞穴里走出来,总有1个洞穴里至少出来5只“刺猬”。
9.操场上,有26位阿姨在跳广场舞,她们中至少有( )人的属相相同,如果站成4列,那么总有1列至少有( )人。
【答案】 3 7
【分析】一共有12种不同的属相。把12种属相看作12个抽屉,26位阿姨看作26个元素。利用抽屉原理:要使属相相同的人数尽可能少,只要使得每个抽屉的元素尽量平均分。同样根据鸽巢原理,用人数除以列数,求出商,所得商再加1,据此解答。
【详解】26÷12=2(组)……2(人)
2+1=3(人)
26÷4=6(人)……2(人)
6+1=7(人)
因此她们中至少有3人的属相相同,如果站成4列,那么总有1列至少有7人。
10.某小学每天有600名学生中午在学校吃套餐:一荤、一素、一汤和一份米饭,某天中午,食堂准备了3种荤菜、3种素菜、2种汤和1种米饭;那么,至少有( )名学生吃同样的套餐。
【答案】34
【分析】计算套餐组合数:根据乘法原理,荤菜有3种选择,素菜有3种选择,汤有2种选择,米饭1种选择,将各类菜品的选择数相乘,得到不同套餐的组合数,这就是 “抽屉” 数量。
运用抽屉原理分配学生:用学生总数除以套餐组合数,得到每种套餐平均分配的学生数和余数。因为余数部分的学生无论选择哪种套餐,都会使至少有一种套餐的学生人数增加1,所以将商加上1,就是至少有相同套餐的学生人数。
【详解】3×3×2×1=18(种)
600÷18=33(名)……6(名)
33+1=34(名)
因此至少有34名学生吃同样的套餐。
11.把红、黄、蓝、白4种颜色的筷子各10根混在一起,如果让你闭上眼睛,从中至少拿出( )根才能保证一定有2根同色的筷子。
【答案】5
【分析】已知有红、黄、蓝、白4种颜色的筷子各10根,要保证一定有2根同色的筷子,从最不利情况考虑,假设取出的前4根筷子颜色都不相同,则此时再任意取一根筷子一定有2根筷子是同色的。
【详解】4+1=5(根)
所以,从中至少拿出5根才能保证一定有2根同色的筷子。
12.从1-8的自然数中,至少抽( )个不同的自然数,才能保证其中一定有一个是奇数。
【答案】5
【分析】是2的倍数的数叫偶数;不是2的倍数的数叫奇数。奇数有1、3、5、7,共4个;偶数有2、4、6、8,共4个。要保证抽出的数中一定有一个是奇数,最不利的情况是先把所有偶数都抽出来,再抽一个数就必定是奇数。
【详解】从1-8的自然数中,偶数为2、4、6、8,一共有4个。最不利的情形是先把4个偶数全部抽出,此时再抽1个数,就一定是奇数。所以至少要抽取的数量是:4+1=5(个)。
即从1-8的自然数中,至少抽5个不同的自然数,才能保证其中一定有一个是奇数。
13.育才小学共有18个班,学校要买多少个排球,才能保证有一个班至少能分到3个排球?
【答案】37个
【分析】把18个班看作是18个抽屉,排球的总数看作元素,考虑最差情况:把这些元素平均分配在18个抽屉里,每个抽屉要有2个排球,然后还要保证剩下1个球,那么剩下的1个排球无论放到哪个抽屉都会出现3个排球在同一个抽屉里。也就是才能保证有一个班至少能分到3个排球。据此解答。
【详解】18×(3-1)+1
=18×2+1
=36+1
=37(个)
答:学校要买37个排球,才能保证有一个班至少能分到3个排球。
【点睛】此题属于抽屉原理的逆推,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。
14.为了发展和培养同学们的能力,学校开设了航模、科技、漫画三个社团,规定每个学生最多可以参加其中的两个社团(也可不参加)。那么,至少有多少名学生,才能保证有不少于30名学生参加社团的情况完全相同?
【答案】204名
【分析】根据题意,学生参加社团的情况有:不参加社团的;只参加其中的一个社团的,有航模、科技、漫画3种;参加其中的两个社团的,有航模和科技、航模和漫画、科技和漫画3种。一共有1+3+3=7种情况。把这7种情况看作7个抽屉,从最不利情况考虑,每个抽屉需要放30-1=29(名)学生,共需要29×7=203(名),再增加1个学生不论参加什么社团,总有一个抽屉的学生数量是29+1=30(名),所以至少有203+1=204(名)学生,才能保证有不少于30名学生参加社团的情况完全相同。
【详解】通过分析可得:
1+3+3=7
(30-1)×7+1
=29×7+1
=203+1
=204(名)
答:至少有204名学生,才能保证有不少于30名学生参加社团的情况完全相同。
15.把27个相同的正方体按下图所示排列放置,组合成一个大的正方体,在外表面的每一小格任意涂上红、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。你能说出其中的道理吗?
我是这样想的:
首先,这个大正方体的外表面一共有( )个小格。然后,( )。
【答案】 14 54 根据把n个物体放在m个抽屉里,其中n>m,n÷m=k,那么必有一个抽屉至少有(k+1)个物品
【分析】首先,这个大正方体的外表面一共有9×6=54个小格,看作54个物品,把4种颜色看作4个抽屉,用物品数除以抽屉数求出商,再用商加1,即可求出答案。
【详解】9×6=54(个)
54÷4=13(个)……2(个)
13+1=14(个)
所以无论怎么涂,至少有14个小格涂的颜色相同。
我是这样想的:首先,这个大正方体的外表面一共有54个小格。然后,根据把n个物体放在m个抽屉里,其中n>m,n÷m=k,那么必有一个抽屉至少有(k+1)个物品。
【点睛】本题考查的是抽屉原理,关键是分清需要放置的物体数及要放置的抽屉数。
试卷第1页,共3页
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