内容正文:
第17讲 鸽巢问题 专题讲义
【知识讲解+例题讲解+巩固练习+真题训练】
知识讲解
1. 基本概念
鸽巢原理:把若干个物品放进若干个抽屉,当物品数比抽屉数多时,一定存在至少一个抽屉里的物品数不少于某个最小值。
核心关键词:
至少:表示最少、最低限度,是所有情况中数量最少的那个最大值。
保证:表示无论怎么放,都一定满足条件,必须考虑最糟糕、最不利的情况。
2. 两个基本鸽巢原理
原理一(基础型)
把个物品任意放进个抽屉里,那么至少有一个抽屉里放有不少于2 个物品。
例:把 5 个苹果放进 4 个抽屉,至少有 1 个抽屉里有 2 个苹果。
本质:物品数比抽屉数多 1 时,至少有一个抽屉有 2 个。
原理二(进阶型)
把个物品任意放进个抽屉里(),那么至少有一个抽屉里放有不少于个物品。
计算方法:(有余数时);(无余数时)。
例:把 10 本书放进 3 个抽屉,,至少有一个抽屉有本书。
3. 核心方法:最不利原则
适用场景:解决 “保证…… 至少……” 类问题,是鸽巢问题最常用的解题方法。
核心思路:要保证某件事一定发生,先找出最倒霉、最不符合要求的极端情况,在此基础上再加 1,就是满足条件的最小数量。
解题步骤:
① 明确要 “保证” 的目标;
② 构造最不利的情况(尽量不满足目标);
③ 最不利数量 + 1 = 保证满足的最小数量。
4. 常见 “抽屉” 的构造
很多题目不会直接给出抽屉,需要我们根据题意自己构造:
颜色类:不同颜色的球、棋子、袜子等,每种颜色是一个抽屉。
时间类:月份(12 个抽屉)、星期(7 个抽屉)、生肖(12 个抽屉)、天数(366 个抽屉)。
数字类:和差关系、倍数关系、奇偶性等,按性质分组构造抽屉。
组合类:订阅种类、选课组合等,先算出总共有几种不同情况,每种情况是一个抽屉。
5. 解题通用步骤
① 读题找出 “物品” 和 “抽屉” 分别是什么;
② 判断题型:是直接用原理,还是需要用最不利原则;
③ 对应公式计算,有余数加 1,无余数取商;
④ 代入最不利情况检验答案是否合理。
例题讲解
【典型例题 1】基础鸽巢原理
把 7 个苹果放进 3 个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有几个苹果?
【跟踪训练 1】
8 只鸽子飞回 5 个鸽舍,总有一个鸽舍里至少飞进了几只鸽子?
【典型例题 2】最不利原则(摸球同色)
盒子里有红色、黄色、蓝色三种颜色的球各 10 个,它们的大小、形状完全相同。至少摸出几个球,才能保证有 2 个球的颜色相同?
【跟踪训练 2】
袋子里有黑色、白色两种颜色的围棋棋子各 8 枚。至少摸出几枚棋子,才能保证有 3 枚棋子颜色相同?
【典型例题 3】构造抽屉(月份问题)
六年级一班有 38 名同学,至少有几名同学是在同一个月过生日的?
【跟踪训练 3】
某校六年级有 45 名学生是 10 月份出生的,至少有几名学生是同一天出生的?
【典型例题 4】最不利原则(保证不同色)
口袋里有 10 个红球和 6 个黄球,它们除颜色外完全相同。至少摸出多少个球,才能保证一定有黄球?
【跟踪训练 4】
一副扑克牌去掉大小王共 52 张,有 4 种花色,每种花色 13 张。至少抽出多少张牌,才能保证有 2 张牌是同花色的?
巩固练习
1.有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的球各6个,放到同一个盒子里,最少摸出几个才能保证至少有两种颜色的球?
2.六(2)班有学生47名,他们分别订阅了A、B、C三种杂志中的一种,至少有几名学生订阅的杂志相同?
3.体育课上同学们进行投篮练习,其中6名同学共投进37个球。总有1名同学至少投进几个球?
4.为了培养同学们的核心素养,学校开设了航模、编程和漫画三个社团,规定每个学生至少参加一个社团,最多参加两个社团。那么,至少有多少名学生参加,才能保证有不少于25名学生参加社团的情况完全相同?
5.我国古代君子六艺中的“五射”包括“白矢(shǐ)”“参连”“剡(yǎn)注”“襄尺”和“井仪”五种射法。其中“参连”是发了第一箭后,以后三箭要连续射出,俗称“连珠箭”。王叔叔练习“参连”射法,连发四箭,成绩是33环,则王叔叔总有一箭至少射中了几环?
6.把25本书分发给4名同学,不管怎么分发,总有一名同学至少发到7本书。为什么?
7.一个鱼缸里有4种鱼,每种鱼都有很多条。至少要捞出多少条鱼,才能保证其中有5条相同品种的鱼?
8.元旦时老师给表现最好的12个小朋友送贺卡,其中收到贺卡最多的小朋友至少收到5张贺卡,那么老师至少要准备多少张贺卡?
9.箱子里有大小形状一样的卡片,其中红卡30张,白卡20张,黄卡15张,蓝卡25张,那么最少要从箱子里摸出多少张卡,才能保证摸出的卡有红卡、白卡、黄卡和蓝卡。
10.一个玻璃瓶里一共装有44个弹珠,其中:白色的2个,红色的3个,绿色的4个,蓝色的5个,黄色的6个,棕色的7个,黑色的8个,紫色的9个,如果要求每次从中取出1个弹珠,从而得到2个相同颜色的弹珠,请问最少需要取几次?
11.某班有16名学生,每个月教师把学生分成两个小组。问最少要经过几个月,才能使该班的任意两个学生总有某个月份是分在不同的小组里?
12.在一个直径为2m的圆形花坛周围放上7盆花,那么至少有2盆花之间的距离不超过1米,为什么?(提示:可以通过计算后画图说明)
真题训练
13.一个口袋里分别有4个红球,7个黄球,8个黑球,为保证取出的球中有6个球颜色相同,则至少要取多少个小球?
14.把一些桃子放进了3个盘子里,总有一个盘子里至少有3个桃子,这些桃子一定是7个。这句话对吗?为什么?
15.红领巾小学今年入学的一年级新生中有370人是在同一年出生的。试说明:他们中一定有两个人是在同一天出生的。(全年按365天算)
16.六(1)班有52名同学,他们都订阅《故事会》、《小学生作文》和《中国少年报》中的一种或几种,那么,其中至少有多少名同学所订阅的报刊种类完全相同?
17.某班有44名学生,他们都订阅了甲、乙、丙三种报刊中的若干种(每名学生订了其中的一种、两种或三种)。至少有几名学生订阅的报刊是完全相同的?
18.食堂有5种不同的菜和3种不同的主食,每人只能买一种菜和一种主食,在16名同学中,一定至少有两名同学所买的菜和主食都是相同的。为什么?
19.三年级二班有43名同学,班上的“图书角”至少要准备多少本课外书,才能保证有的同学可以同时借两本书?
20.幼儿园小朋友分苹果、梨、橘子这三种水果。如果每个小朋友任意拿两个水果,那么至少几个小朋友拿过后才一定能出现两人拿的水果是相同的?
21.一次数学竞赛出了10道选择题,评分标准为:基础分10分,每道题答对得3分,答错扣1分,不答不得分,问:要保证至少有4人得分相同,至少需要多少人参加竞赛?
22.口袋里有大小、质地、形状完全相同的红球、黄球、黑球、粉球和白球各15个,想要不放回地摸出6个同色的球,最多需要摸出多少个球?
23.有11名学生到图书室借书,图书室有A、B、C、D四类书,每名学生最多可借两本不同类的书,最少借一本,那么至少有2名学生所借的书的类别相同。你能说明其中的道理吗?
24.从下面12张英语卡片中,任意抽出几张。要使抽出的英语卡片中一定有2张英语单词是相同的,至少要抽出几张卡片?要使抽出的英语卡片中一定有4张英语单词是相同的,至少要抽出几张卡片?
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第17讲 鸽巢问题 专题讲义
【知识讲解+例题讲解+巩固练习+真题训练】
知识讲解
1. 基本概念
鸽巢原理:把若干个物品放进若干个抽屉,当物品数比抽屉数多时,一定存在至少一个抽屉里的物品数不少于某个最小值。
核心关键词:
至少:表示最少、最低限度,是所有情况中数量最少的那个最大值。
保证:表示无论怎么放,都一定满足条件,必须考虑最糟糕、最不利的情况。
2. 两个基本鸽巢原理
原理一(基础型)
把个物品任意放进个抽屉里,那么至少有一个抽屉里放有不少于2 个物品。
例:把 5 个苹果放进 4 个抽屉,至少有 1 个抽屉里有 2 个苹果。
本质:物品数比抽屉数多 1 时,至少有一个抽屉有 2 个。
原理二(进阶型)
把个物品任意放进个抽屉里(),那么至少有一个抽屉里放有不少于个物品。
计算方法:(有余数时);(无余数时)。
例:把 10 本书放进 3 个抽屉,,至少有一个抽屉有本书。
3. 核心方法:最不利原则
适用场景:解决 “保证…… 至少……” 类问题,是鸽巢问题最常用的解题方法。
核心思路:要保证某件事一定发生,先找出最倒霉、最不符合要求的极端情况,在此基础上再加 1,就是满足条件的最小数量。
解题步骤:
① 明确要 “保证” 的目标;
② 构造最不利的情况(尽量不满足目标);
③ 最不利数量 + 1 = 保证满足的最小数量。
4. 常见 “抽屉” 的构造
很多题目不会直接给出抽屉,需要我们根据题意自己构造:
颜色类:不同颜色的球、棋子、袜子等,每种颜色是一个抽屉。
时间类:月份(12 个抽屉)、星期(7 个抽屉)、生肖(12 个抽屉)、天数(366 个抽屉)。
数字类:和差关系、倍数关系、奇偶性等,按性质分组构造抽屉。
组合类:订阅种类、选课组合等,先算出总共有几种不同情况,每种情况是一个抽屉。
5. 解题通用步骤
① 读题找出 “物品” 和 “抽屉” 分别是什么;
② 判断题型:是直接用原理,还是需要用最不利原则;
③ 对应公式计算,有余数加 1,无余数取商;
④ 代入最不利情况检验答案是否合理。
例题讲解
【典型例题 1】基础鸽巢原理
把 7 个苹果放进 3 个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有几个苹果?
【分析】典型的原理二题型。用苹果总数除以抽屉数,得到商和余数,有余数时至少数 = 商 + 1。
【详解】
(个)……(个)
每个抽屉先放 2 个,还剩 1 个,无论放进哪个抽屉,这个抽屉就有个。
答:总有一个抽屉里至少有 3 个苹果。
【答案】个
【跟踪训练 1】
8 只鸽子飞回 5 个鸽舍,总有一个鸽舍里至少飞进了几只鸽子?
【分析】鸽子是物品,鸽舍是抽屉,总数除以抽屉数,有余数加 1。
【详解】
(只)……(只)
每个鸽舍先飞进 1 只,剩下 3 只分别飞进不同鸽舍,至少有一个鸽舍有只。
【答案】只
【典型例题 2】最不利原则(摸球同色)
盒子里有红色、黄色、蓝色三种颜色的球各 10 个,它们的大小、形状完全相同。至少摸出几个球,才能保证有 2 个球的颜色相同?
【分析】要保证有 2 个同色,考虑最不利情况:先每种颜色各摸 1 个,一共摸了 3 个,此时没有同色。再摸 1 个,无论是什么颜色,一定和前面某一个颜色相同。
【详解】
最不利情况:红、黄、蓝各摸 1 个,共个。
再摸 1 个就一定有 2 个同色:(个)
【答案】个
【跟踪训练 2】
袋子里有黑色、白色两种颜色的围棋棋子各 8 枚。至少摸出几枚棋子,才能保证有 3 枚棋子颜色相同?
【分析】要保证 3 枚同色,最不利情况是每种颜色先各摸 2 枚,都达不到 3 枚。再摸 1 枚,无论哪种颜色,都能凑成 3 枚同色。
【详解】
最不利情况:黑、白各摸 2 枚,共枚。
再摸 1 枚:(枚)
【答案】枚
【典型例题 3】构造抽屉(月份问题)
六年级一班有 38 名同学,至少有几名同学是在同一个月过生日的?
【分析】一年有 12 个月,把 12 个月看作 12 个抽屉,38 名同学看作 38 个物品,用总数除以抽屉数,有余数加 1。
【详解】
一年有 12 个月。
(名)……(名)
每个月先有 3 人过生日,剩下 2 人分在不同月份,至少有人在同一个月过生日。
【答案】名
【跟踪训练 3】
某校六年级有 45 名学生是 10 月份出生的,至少有几名学生是同一天出生的?
【分析】10 月份有 31 天,看作 31 个抽屉,45 名学生是物品,计算至少数。
【详解】
10 月份有 31 天。
(名)……(名)
(名)
【答案】名
【典型例题 4】最不利原则(保证不同色)
口袋里有 10 个红球和 6 个黄球,它们除颜色外完全相同。至少摸出多少个球,才能保证一定有黄球?
【分析】要保证摸到黄球,最不利的情况是先把所有红球都摸出来,就是摸不到黄球。这时再摸 1 个,一定是黄球。
【详解】
最不利情况:把 10 个红球全部摸出,共 10 个。
再摸 1 个一定是黄球:(个)
【答案】个
【跟踪训练 4】
一副扑克牌去掉大小王共 52 张,有 4 种花色,每种花色 13 张。至少抽出多少张牌,才能保证有 2 张牌是同花色的?
【分析】4 种花色看作 4 个抽屉,最不利情况是每种花色各抽 1 张,再抽 1 张就一定有同花色。
【详解】
最不利情况:4 种花色各抽 1 张,共 4 张。
再抽 1 张:(张)
【答案】张
巩固练习
1.有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的球各6个,放到同一个盒子里,最少摸出几个才能保证至少有两种颜色的球?
【答案】7个
【分析】要保证摸出的球至少有两种颜色,需考虑最不利的情况:先摸出同一种颜色的全部球,此时再摸1个就一定是其他颜色,据此计算即可。
【详解】最不利情况下,先摸出同一种颜色的球共6个。再摸1个球,必然是其他颜色,满足至少两种颜色的要求:
6+1=7(个)
答:最少摸出7个才能保证至少有两种颜色的球。
2.六(2)班有学生47名,他们分别订阅了A、B、C三种杂志中的一种,至少有几名学生订阅的杂志相同?
【答案】
16名
【分析】订阅的杂志可选A、B、C中的一种,所以共有种不同的订阅类别,这是鸽巢问题中的“鸽巢数”;总人数是鸽巢问题中的“物体数”;要计算至少数,那么用物体数除以鸽巢数,根据有余数除法的结果,判断至少数。
【详解】订阅杂志的种类共3种。
……2
(名)
答:至少有名学生订阅的杂志相同。
3.体育课上同学们进行投篮练习,其中6名同学共投进37个球。总有1名同学至少投进几个球?
【答案】
总有1名同学至少投进7个球。
【分析】把6名同学看作6个鸽巢,37个投进的球看作待分的物体,根据鸽巢原理,用总球数除以人数,有余数时,至少投进的球数为商加1。
【详解】
(个)
答:总有1名同学至少投进7个球。
4.为了培养同学们的核心素养,学校开设了航模、编程和漫画三个社团,规定每个学生至少参加一个社团,最多参加两个社团。那么,至少有多少名学生参加,才能保证有不少于25名学生参加社团的情况完全相同?
【答案】145名
【分析】先枚举学生参加社团的所有不同情况,确定“抽屉”总数;再依据最不利原则,先让每种情况各有24名学生,此时再增加1名学生,才能保证有不少于25名学生参加社团的情况完全相同。
【详解】只参加1个社团有3种情况,参加2个社团有3种情况。
(种)
要保证不少于25名学生情况相同,最不利的情况是每种情况都有24名学生。
(名)
增加1名学生后,必然有一类情况的人数达到25名:
(名)
答:至少有145名学生参加,才能保证有不少于25名学生参加社团的情况完全相同。
5.我国古代君子六艺中的“五射”包括“白矢(shǐ)”“参连”“剡(yǎn)注”“襄尺”和“井仪”五种射法。其中“参连”是发了第一箭后,以后三箭要连续射出,俗称“连珠箭”。王叔叔练习“参连”射法,连发四箭,成绩是33环,则王叔叔总有一箭至少射中了几环?
【答案】9环
【分析】从最不利情况考虑,让四箭的环数尽可能平均,平均数加1能得到“总有一箭至少射中”的最低环数。
【详解】(环)(环)
(环)
答:王叔叔总有一箭至少射中了9环。
6.把25本书分发给4名同学,不管怎么分发,总有一名同学至少发到7本书。为什么?
【答案】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】25÷4=6(本)……1(本)
6+1=7(本)
答:总有一名同学至少发到7本书。
【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。
7.一个鱼缸里有4种鱼,每种鱼都有很多条。至少要捞出多少条鱼,才能保证其中有5条相同品种的鱼?
【答案】17条
【分析】把4个品种看作四个抽屉,从最极端的情况进行分析:因为考虑到最坏的情况即捞了16条出现每种4条,捞了第17条一定出现一种鱼有5条。
【详解】4×4+1
=16+1
=17(条)
答:至少要捞出17条鱼,才能保证其中有5条相同品种的鱼。
【点睛】此题属于典型的抽屉原理习题,解答此题的关键是从最极端的情况进行分析,根据抽屉原理,进行解答即可。
8.元旦时老师给表现最好的12个小朋友送贺卡,其中收到贺卡最多的小朋友至少收到5张贺卡,那么老师至少要准备多少张贺卡?
【答案】49张
【分析】此题中求至少要准备多少件礼物,即为“最不利原则”问题。收到最多贺卡的小朋友即“抽屉王”收到5张贺卡,则其他小朋友应收到:5-1=4(张),根据抽屉原理:4×12=48(张),再加上“抽屉王”多出的1张贺卡,则至少准备:48+1=49(张),所以老师至少准备49张贺卡。
【详解】5-1=4(张)
4×12=48(张)
48+1=49(张)
答:老师至少要准备49张贺卡。
【点睛】根据抽屉原理中的“最不利原则”进行分析是完成本题的关键。
9.箱子里有大小形状一样的卡片,其中红卡30张,白卡20张,黄卡15张,蓝卡25张,那么最少要从箱子里摸出多少张卡,才能保证摸出的卡有红卡、白卡、黄卡和蓝卡。
【答案】76张
【分析】根据题意,要保证摸出的卡有红卡、白卡、黄卡和蓝卡,按数量从多到小依次是红卡30张、蓝卡25张、白卡20张、黄卡15张;根据最不利原则即运气最差,把数量多的卡依次摸出来,即摸出了30张红卡、25张蓝卡、20张白卡,此时再任意摸一张,一定是黄卡,这时满足摸出的卡有红卡、白卡、黄卡和蓝卡;据此解答。
【详解】30+25+20+1
=55+20+1
=75+1
=76(张)
答:最少要从箱子里摸出76张卡,才能保证摸出的卡有红卡、白卡、黄卡和蓝卡。
【点睛】本题考查鸽巣问题,采取最不利原则解题。
10.一个玻璃瓶里一共装有44个弹珠,其中:白色的2个,红色的3个,绿色的4个,蓝色的5个,黄色的6个,棕色的7个,黑色的8个,紫色的9个,如果要求每次从中取出1个弹珠,从而得到2个相同颜色的弹珠,请问最少需要取几次?
【答案】9次
【分析】总共有8种颜色的弹珠,要取出2个相同颜色的弹珠,最倒霉的情况就是前面8次取出的弹珠颜色都不一样,每种颜色各一个,这样第9次,不论取什么,一定可以保证有2个相同颜色的弹珠。
【详解】(次)
答:最少需要取9次。
【点睛】本题考查的是抽屉问题,求解此类问题,就要按照最不利于事件发生的情况考虑问题。
11.某班有16名学生,每个月教师把学生分成两个小组。问最少要经过几个月,才能使该班的任意两个学生总有某个月份是分在不同的小组里?
【答案】4个月
【分析】可以从第一个月开始研究,第一次分组后,有8个人在同一组,然后依次考虑第二次、第三次分组后,是否满足任意两个学生总有某个月份是分在不同的小组里,找出符合要去的最小值。
【详解】经过第一个月,将16个学生分成两组,至少有8个学生分在同一组,下面只考虑这8个学生;
经过第二个月,将这8个学生分成两组,至少有4个学生是分在同一组,下面只考虑这4个学生;
经过第三个月,将这4个学生分成两组,至少有2个学生仍分在同一组,这说明只经过3个月是无法满足题目要求的。如果经过四个月,将每个月都一直保持同组的学生一分为二,放入两个组,那么第一个月保持同组的人数为16÷2=8人,第二个月保持同组的人数为8÷2=4人,第三个月保持同组人数为4÷2=2人,这说明照此分法,不会有2个人一直保持在同一组内,即满足题目要求,故最少要经过4个月;
答:最少要经过4个月。
【点睛】本题考查的是抽屉原理,求解抽屉原理的问题,要遵循最不利的原则考虑问题。
12.在一个直径为2m的圆形花坛周围放上7盆花,那么至少有2盆花之间的距离不超过1米,为什么?(提示:可以通过计算后画图说明)
【答案】答案见详解
【分析】根据题干分析可得,7盆花一共有7个间隔,根据抽屉原理,从最差情况考虑:使每个间隔的长度尽量的平均,则每个间隔的长度最少是6.28÷6≈0.9米,由此即可解答。
【详解】2×3.14=6.28(米)
每个间隔平均是6.28÷7≈0.9(米);
即至少有2盆花的距离不超过1米。
【点睛】此题原型属于抽屉原理,关键是根据7盆花求出间隔数是7,即得出7个抽屉,再利用抽屉原理即可解答。
真题训练
13.一个口袋里分别有4个红球,7个黄球,8个黑球,为保证取出的球中有6个球颜色相同,则至少要取多少个小球?
【答案】15个
【分析】考虑最“坏”的情况,先取出4个红球,5个黄球,5个黑球,这样再取一个,不论取出的是黄球还是黑球,将有6个球颜色相同。
【详解】(个)
答:至少要取15个小球。
【点睛】本题考查的是最不利原则,不符合要求的最大数量加上去,得到符合要求的最小数量。
14.把一些桃子放进了3个盘子里,总有一个盘子里至少有3个桃子,这些桃子一定是7个。这句话对吗?为什么?
【答案】不对。因为3个盘子,总有一个盘子里至少有3个桃子,桃子数是不定的,最少是7个而非一定是7个。
【分析】利用“鸽巢原理”进行分析即可。3个盘子即是3个抽屉,考虑最差的情况,每个抽屉放2个桃,共3×2=6个,则再分1个,无论分到哪个抽屉里,都会出现至少有一个盘子里有3个桃,此时桃子数最少为:3×2+1=7(个)。
【详解】不对。因为3个盘子,总有一个盘子里至少有3个桃子,桃子数是不定的,最少是7个,不是一定是7个。
【点睛】本题主要考查对 “鸽巢原理”的理解和应用。
15.红领巾小学今年入学的一年级新生中有370人是在同一年出生的。试说明:他们中一定有两个人是在同一天出生的。(全年按365天算)
【答案】全年有365天,370人的生日分到365天,按平均分的方法,365天里每天都有1人生日在这一天,还剩下5人,这5人无论在哪一天出生,都满足至少有2个人是同一天出生的。
【分析】这是一道简单的抽屉问题,把这个问题转化成抽屉问题解答即可。
【详解】全年有365天,370人的生日分到365天,按平均分的方法,365天里每天都有1人生日在这一天,还剩下5人,这5人无论在哪一天出生,都满足至少有2个人是同一天出生的,用算式表达为:370÷365=1……5,1+1=2(人)。
答:他们中一定有两个人是在同一天出生的。
【点睛】本题考查抽屉问题,具体是把多于kn(k是正整数)个物体任意分放进n个空抽屉,那么一定有一个抽屉中放进了至少(k+1)个物体。解决本题的关键是理解“平均分”的思路,利用公式a÷n=b……c,总有一个抽屉至少可以放(b+1)个物体(a是物体个数,n是抽屉个数)来解决。
16.六(1)班有52名同学,他们都订阅《故事会》、《小学生作文》和《中国少年报》中的一种或几种,那么,其中至少有多少名同学所订阅的报刊种类完全相同?
【答案】8名
【分析】每人都订阅一种或几种共有1+2+3=7种订法,则共有7个抽屉,52名同学是52个元素,根据抽屉原理解答即可。
【详解】按平均分的方法:52÷7=7……3
每个抽屉都有7人,还剩下3人,这3人无论在哪个抽屉,都满足至少有8名同学所订阅的报刊种类完全相同。
答:至少有8名同学所订阅的报刊种类完全相同。
【点睛】本题考查抽屉问题,具体是把多于kn(k是正整数)个物体任意分放进n个空抽屉,那么一定有一个抽屉中放进了至少(k+1)个物体。解决本题的关键是理解“平均分”的思路,利用公式a÷n=b……c,总有一个抽屉至少可以放(b+1)个物体(a是物体个数,n是抽屉个数)来解决。
17.某班有44名学生,他们都订阅了甲、乙、丙三种报刊中的若干种(每名学生订了其中的一种、两种或三种)。至少有几名学生订阅的报刊是完全相同的?
【答案】7名
【分析】先求出订阅报刊的情况,再根据“抽屉原理”解答:“至少数=元素的总个数÷抽屉的个数+1(有余数的情况下)”进行解答即可。
【详解】学生订阅报刊的情况共有7种。
44÷7=6(名)……2(名)
6+1=7(名)
【点睛】此题关键运用了“抽屉原理”的解题思路:要从最不利的情况考虑,准确建立抽屉和确定元素的总个数进行解答。
18.食堂有5种不同的菜和3种不同的主食,每人只能买一种菜和一种主食,在16名同学中,一定至少有两名同学所买的菜和主食都是相同的。为什么?
【答案】原题说法正确。因为菜和主食有5×3=15(种)搭配方式;
6÷15=1(名)……1(名)
1+1=2(名)
所以至少有两名同学所买的菜和主食都是相同的。
【分析】首先根据乘法原理,可得菜和主食一共有5×3=15(种)不同的搭配方式,而学生的人数是16名,学生的人数比菜和主食的搭配方式的种数多1,所以根据“抽屉原理”,可得一定至少有两名同学所买的菜和主食都是相同的,据此判断即可。
【详解】原题说法正确。因为菜和主食有5×3=15(种)搭配方式;
6÷15=1(名)……1(名)
1+1=2(名)
所以至少有两名同学所买的菜和主食都是相同的。
【点睛】此题主要考查了“抽屉原理”的应用,解答此题的关键是判断出一共有多少种不同的搭配方式。
19.三年级二班有43名同学,班上的“图书角”至少要准备多少本课外书,才能保证有的同学可以同时借两本书?
【答案】44本
【分析】43名同学看做43个抽屉,要保证至少有1个学生拿到2本课外书,则课外书的数量应该比学生数多1,即43+1=44本,据此即可解答。
【详解】43+1=44(本)
答:至少要准备44本课外书,才能保证有的同学可以同时借两本书。
【点睛】此题考查了抽屉原理,关键是找抽屉(43名同学)。
20.幼儿园小朋友分苹果、梨、橘子这三种水果。如果每个小朋友任意拿两个水果,那么至少几个小朋友拿过后才一定能出现两人拿的水果是相同的?
【答案】7个
【详解】拿二个水果情况有如下6种情况(作为6个抽屉):(苹果、苹果),(苹果,梨),(苹果,橘子),(梨,梨),(梨,橘子),(橘子,橘子)。假设有6人,分别拿了其中的一种,那么再多1人,拿的只能是这6种中一种情况,即:6+1=7(个)
答:至少7个小朋友拿过后才一定能出现两人拿的水果是相同的。
21.一次数学竞赛出了10道选择题,评分标准为:基础分10分,每道题答对得3分,答错扣1分,不答不得分,问:要保证至少有4人得分相同,至少需要多少人参加竞赛?
【答案】115人
【详解】因为最高可得4×10=40(分)
最低是倒扣:10-1×10=0(分)
共有40+1=41(种)不同分数。
答对与答错之间的分数差是3+1=4分;答对一题和空一题之间差3分,所以最高分40分,对9题的情况下,最高分40-3=37分,最低分40-3-1=36分,中间的38分和39分不会出现;依次列举可得35分也不会出现。
41-3=38
38×3+1=115(人)
为了保证至少有4人得分相同,那么参加考试的学生至少有115人。
答:参加考试的学生至少有115人。
22.口袋里有大小、质地、形状完全相同的红球、黄球、黑球、粉球和白球各15个,想要不放回地摸出6个同色的球,最多需要摸出多少个球?
【答案】26个
【分析】球的颜色一共有5种,最坏的结果,要摸出(5+1)个才有同一种颜色的2个;再摸5个必同前面2个颜色相同的;再摸5个,必有同前面3个颜色相同的;再摸5个,必须同前面4个颜色相同的;再摸5个,必有与前面5个颜色相同的;最后再摸1个,必须同前面5个颜色相同的。
【详解】5×5+1
=25+1
=26(个)
答:最多需要摸出26个球。
23.有11名学生到图书室借书,图书室有A、B、C、D四类书,每名学生最多可借两本不同类的书,最少借一本,那么至少有2名学生所借的书的类别相同。你能说明其中的道理吗?
【答案】2名
【详解】学生借书的选择有:AB、AC、AD、BC、BD、CD和A、B、C、D,共6+4=10(种)。
11÷10=1(名)……1(名) 1+1=2(名)
所以至少有2名学生所借的书的类别相同。
24.从下面12张英语卡片中,任意抽出几张。要使抽出的英语卡片中一定有2张英语单词是相同的,至少要抽出几张卡片?要使抽出的英语卡片中一定有4张英语单词是相同的,至少要抽出几张卡片?
【答案】
至少要抽出张才能保证有张相同;至少要抽出张才能保证有张相同。
【分析】观察可知:一共有种不同单词,考虑最坏的情况,要保证有张相同的最坏情况为每种单词各抽取张,共抽取张,此时再抽张必然会出现张相同的单词;最坏情况:每种单词都先抽到张,还没有任何一种凑够张。再抽张,这一张必然属于三个单词中的某一个,这个单词就变成张。
【详解】(张)
(张)
答:至少要抽出张才能保证有张相同;至少要抽出张才能保证有张相同。
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