(完整版)小学六年级奥数抽屉原理(含答案)
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抽屉原理
知识要点
1.抽屉原理的一般表述
(1)假设有3个苹果放入2个抽屉中,必然有一个抽屉中至少有2个苹果。它的一般表述为:
第一抽屉原理:(mn+1)个物体放入n个抽屉,其中必有一个抽屉中至少有(m+1)个物体。
(2)若把3个苹果放入4个抽屉中,则必然有一个抽屉空着。它的一般表述为:
第二抽屉原理:(mn-1)个物体放入n个抽屉,其中必有一个抽屉中至多有(m-1)个物体。
2.构造抽屉的方法
常见的构造抽屉的方法有:数的分组、染色分类、图形的分割、剩余类等等。
例1自制的一副
玩具牌共计52张(含四种牌:红桃、红方、黑桃、黑梅,每种牌都有1点,2点,……13
点牌各一张
),洗好后背面朝上放。一次至少抽取 张牌,才能保证其中必定有2张牌的点数和颜色都
相同
。如果要求一次抽出的牌中必定有3张牌的点数是相邻的(不计颜色),那么至少要取 张牌。
点拨 对于第一问,最不利的情况是两种颜色都取了1~13点各一张,此时再抽一张,这张牌必与已
抽取
的某张牌的颜色与点数都相同。
点拨 对于第二问,最不利的情况是:先抽取了1,2
,4,5,7,8,10,11,13各4张,此时再取一张,
这张牌的点数是3,6,9,12中的一
张,在已抽取的牌中必有3张的点数相邻。
解 (1)13×2+1=27(张)
(2)9×4+1=37(张)
例2 证明:37人中,(1)至少有4人属相相同;(2)要保证有
5人属相相同,但不保证有6人属相相同,
那么人的总数应在什么范围内?
点拨
可以把12个属相看做12个抽屉,根据第一抽屉原理即可解决。
解
(1)因为37÷12=3……1,所以,根据第一抽屉原理,至少有3+1=4(人)属相相同。
(2)要保证有5人的属相相同的最少人数为4×12+1=49(人)
不保证有6人属相相同的最多人数为5×12=60(人)所以,总人数应在49人到60人的范围内。
例3
有一副扑克牌共54张,问:至少摸出多少张才能保证:(1)其中有4张花色相同?(2)四种花色都有?
点拨 首先我们要弄清楚一副扑克牌有2张王牌,四种花色,每种有13张。(1)按最不利原则先取出
2张
为王牌,再取4张均不同花色,再连续取两次4张也均不同花色,这时必能保证每一花色都有3张,
再取1张即可达到要求。(2)仍需按最不利原则去取牌,先是2张王牌,接着依次把三种花色的牌全<
br>部取出13×3,这时假设仍是没有四种花色,再取1张即可。
解
(1)2+4×3+1=15(张) (2)2+13×3+1=42(张)
例4 学校买来红、
黄、蓝三种颜色的球,规定每位学生最多可以借两种不同颜色的球。那么至少要来几
名学生借球,就能保
证必有两名学生借的球的颜色完全相同?
点拨
根据题中“最多可借两种不同颜色的球”,可知最多有以下6种情况:
解
借球有6种情况,看做6个抽屉,
所以至少要来7名学生借球,才能保证。
例5 从前面3
0个自然数中最少要取出几个数,才能保证取出的数中能找到两个数,其中较大的数是较小
数的倍数?
点拨 把1~30这30个自然数分成下面15组:{1,2,4,8,16},{3,
6,12,24},{5,10,20},
{7,14,28},{9,18},{11,22},{13,26},{15,30},{1 7}
,{19},{21},{23},{25),{27},
{29},在这15组中,每组中的任意两个
数都存在倍数关系,故可把这15组看做15个抽屉,至少要
取出16个数才能达到题目的要求。
例6 边长为1的正方形中,任意给定13个点,其中任意三点都不共线。试说明其中至少有4个点,以
此
4点为顶点的四边形面积不超过四分之一。
解:把正方形平均分成四个相同的小正方形,每个正方形的面积为四分之一。
13=4×3+1,13个点至少有4个点在同一个小正方形,以此4点为顶点的
四边形的面积不超过小正方形的面积,即不超过原正方形面积的四分之一。
例7 平面上给定
六个点,没有三点共线。每两点用一条红线段或黄线段连接起来,试说明由这些线段围
成的三角形中,至
少有一个三角形,它的三条边同色.
解 因为有六个点,每个点都要引出五条线段,据抽屉原理,任意
一点引五条线段中至少有三条线段同色,
不妨设是红色(如图红色线段为实线,蓝色线段为虚线),这时
三角形a2a3a4会出现两种颜色情况
(1)若a2a3,a3a4,a2a4中有任意一条线段为红的,那么这条红线段与
它的两个端点与a1引出的两条线段组成一个红三角形。
(2)若a2a3,a3a4,a2a4中没有一条线段是红色的,则a2a3a4为一个
蓝色三角形。综上所述,无论(1)还是(2),题目结论都成立。
说明:若把两种颜色连线换成人与人之间的相识或不相识关系,就可以解决
实际问题:结果可证明6人之间至少有3人互相认识或不认识。
1.要在30米长的水泥台上放16盆花,不管怎么放,至少有几盆之间的距离不超过2米?
解:两盆 30÷2=15段,30米中每两米为一段的有15段,16盆花至少有两盆花在一段,至
少两盆之
间的距离不超过2米。
3.在一个边长为1的正三角形内随意放置10个点,试说明其中至少有两个点之间的距离不超过13。
解:把边长为一的正三角形平分成9粉,由每个三角的边长为13,
必有两点在一个三角形内,则两点的距离小于13。
4.用黑、红两种颜色将一个长9、宽3
的矩形中的边长为1的小正方形随意涂色,试证必有两列涂色情况
一样。
因为涂色出现八种情
况:(红红红),(蓝,蓝,蓝),(红,红,蓝),(红,蓝,红),(蓝,红,
红),(蓝,蓝,红
),(蓝,红,蓝),(红,蓝,蓝),所以九列中一定有两列是相同的。
5.从整数1,2,3,…
…,199,200中任选101个数,求证在选出的这些自然数中至少有两个数,其中的
一个是另一个
的倍数。
分数组{1,2,4,8,16,……128},{3,6,12,24,48^192},
{5,10,20,40^200},{7,14,28,56,112},
{9,18,36,72,
144},{11,22,44,88,176},{13,26,52,104},{15,30,60,12
0,}……{99,198},{101},
{103},……{199}共100个抽屉,任选101
个数必有两个数在一个抽屉里,即其中的一个是另一个的倍数。
6.在10
×10方格纸的每个方格中,任意填入1、2、3、4四个数之一。然后分别对每个2×2方格中的四
个
数求和。在这些和数中,至少有多少个和相同?
1、2、3、4填入后,四个数的和最小为4,最大为
16。4-16之间有13个不同的和,2×2的方格在
10×10的方格中可推出81个和,81÷13=6^3,故至少有6+1=7个和。
7.从八个连续自然数中任意选出五个,其中必有两个数的差等于4,试分析之。
这八个连续自然数为a,a+1,a+2,a+3,a+4,a+5,a+6,a+7,分为四组{
a+4,a},{a+5,a+1},
{a+6,a+2},{a+7,a+3},取五个数必有两个数在一个抽屉中,即差为4
8.任意给定七个自然数,说明其中必有四个数,它们的和为4的倍数。
七个数中必有三
对奇偶性相同,即满足a1+a2=2k
1
,a3+a4=2k
2
,a5+a
6=2k
3
。在k
1,
k
2,
k
2
三个数
中又至少
有两个奇偶性相同,不妨设k
1,
k
2
奇偶性相同,所以k
1
+k
2
=2m,即a1+a2+a3+a4=4m, 2k
1+2k
2
=4m,所以
其中必有四个数,它们的和是4的倍数。
9.从
3,6,9……81,84这些数中,任意选出16个数,其中至少有两个数的和等于90,试说明之。
分数组{6,84},{9,81},{12,78},……{42,48},{3},{45}
,共15个抽屉,故取16个数必有两个数
在一个抽屉中,即和为90。
10.任意给定七个不同的自然数,其中必有两个数的和或差是10的倍数,试说明之。
按余
数是2或5或两个余数和为10来构造6个抽屉:{0},{5},{1,9},{2,8},{3,7},{4
,6}这样7
个数必有两个数在一个抽屉里,它们的余数之和是10或余数相同,从而他们本身的和或差
为10的倍数。
11.能否在10行10列的方格中的每个空格处分别填上1,2,3这三个数,使大
正方形的每行、每列及两
条对角线的各个数字和互不相同?
10个数的和最小为10,
最大为30,10-30中有21个数。10行10列加上两条对角线共22个和,则必有
两条线上的和
相同。所以不能。
12.能否把1~7这七个数排成一圈,使任意两个相邻数的差等于2或3?
在这7个数中,1,2,6,7都不能相邻,要把它们隔开需要4个数,而现在只剩下3,4,5三个
数,所以不能。
13.平面上给定六个点,没有三个点在一条直线上,每两点用一条红色线段或蓝色线
段连接起来。试说明
这些线段围成的三角形中,至少有两个同色三角形。
14.库房里有一批篮球、排球、足球和手球,每人任意搬运两个,至少有多少人搬运才能保
证有5人搬运
的球完全一样?
每人搬得可能是两篮、两排、两足、两手、篮排、篮足、篮手、排足、排手、足手10种情况。
4×10+1=41人
15.在一个3×4平方米的长方形盘子中,任意撒入5个豆,5个豆中距离最
小的两个豆的最大距离是几米?
(这时盘子的对角线长为5米)
将长方形分成四份,如放5豆,必有2个豆在一个小长方形内,一个小正方形
内最大的距离是2.5米(如AE),故距离最小的两个点的距离最大值是2.5米。
16.一个3行7列的21个小方格的长方形,每个小方格用红或黄中的一种颜色涂色。证明:不论如何涂色,<
br>一定能找到一个由小方格组成的长方形,它的四个角上的小方格具有相同的颜色。
第一行有7个方格,因为涂两种颜色,根据抽屉原理二,必有一种颜色涂了4个或4个以上的方格。
设第一行有四个红方格,第二行是在第一行四个红方格下面的四个方格中,如果有两个红色,那么结
论已成立,否则必有三个黄方格。第三行是在第二行3个黄方格下面的3个方格中,至少有两个方格
涂一种颜色。如涂红色就与第一行组成符合条件的长方形,如涂黄色就与第二行组成符合条件的长方形。
17.在{1,2,……,n}中,任意取10个数,使得其中有两个数的比值不小于
大值。
由于任取10个数中有两个数在同一个抽屉里,显然最多构造9个抽屉.这9个抽屉中的每一个抽屉 <
br>都含有1,2,3,,n中的一些数,而且这些数必须满足每两个数的比值都在和之间,这9个抽屉,是:
{1};{2,3};{4,5,6};{7,8,9,10};{11,12,,16};
{17,18,,24,25};{26,27,,38,
39};{40,41,,59,60};{61,62,,90,91}.
因此,n的最大值是91.
18.从1,2,3,„,1988,1989这些自然数中,最多可取多
少个数,其中每两个数的差不等于4?
把1,2,……,1989这些数分成四组公差是4的等差的数列;
1,5,9,……,1989共498个数;
2,6,10,……1986共497个数; 3,7,11……1987共497个数;
4,8,12……1988共497个数;
我们发现:1.四行中每一行中任意相邻两数相差为4,不相邻两数相差不可能是4;
2.而分属不同两行的任意两个数相差不可能为4,因为如果相差为4的话,两数将被归为一
行,这显然与事实矛盾;故选符合规定的数只要在每组里每隔一个数选一个,每行最多可
选249 个数;最终249×4=996(个)
19.四个人聚会,每人各带了两件礼品,分赠给其
余三个人中的两人。试证明:四个人中至少有两对,每
对是互赠过礼品的。
将这四个人用4个点表示,如果两个人之间送过礼品,就在两点之间连一条线。由于每人送出2件礼
品,共有4×2=8条线,由于每人礼品都分赠给2个人,所以每两点之间至多有1+1=2条线。四点间,
每两点连一条线,一共6条线,现在有8条线,说明必有两点之间连了2条线,还有另外两点(有一点
可以与前面的点相同)之间也连了2条线。即为所证结论。
20.一排长椅共有90个座位,其中一些
座位已经有人就座了。这时,又来了一个人要坐在这排长椅上,有
趣的是,他无论坐在哪个座位上都与已
经就座的某个人相邻。原来至少有几人已经就座?
由于,他无论坐在哪个座位上都与已经就座的某个人相邻,求至少有多少人,则有人的位置如图
所示,(“●”表示已经就座的人,“◯”表示空位):◯●◯◯●◯◯●◯….即有人的位置占全部人数
的13,90÷3=30人。即原来至少有30人已经就座。
21.把1,2,3,……,8
,9,10任意摆放在一个圆圈上,每相邻的三个数组成一个和数。试说明其中至
少有一个和数不小于1
7。
(反证)假设任意三个相邻的数之和都小于17即小于等于16。则10组之和应小于等于16×
10=160;
10组之和即把10个数分别加了3次,又因为:3(1+2+3+
4+5+6+7+8+9+10)=165>160
所以矛盾;故假设不成立,所以其中至少有一个和不小于17。
22.某人步行10小时,走了45千
米。已知他第一小时走了5千米,最后一小时走了3千米,其余每小时
都走了整数千米。证明在中间8小
时当中,一定存在连续的两小时,这人至少要走10千米。
23
,且不大于。求n的最
32
这个人在中间的8小时内走了45−5−3=37(km)假设在中间的8个小时
内他相邻2个小时内都走9km,
8个小时内一共有7组相邻,其中除去这8个小时内的前后两个小时,其他6个小时都有2次相邻,
这8个小时内的路程可得:7×9−6÷2×9=36km<37km一定存在连续的两小时,
这人至少走了10千米。
23.在1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12这12个
自然数中,任意选取8个不同的数,其中必有两
对数,每对数的差是1。
构造6个抽屉{1,
2}{3,4}{5,6}{7,8}{9,10}{11,12}将八个不同的数放入六个抽屉,必有两对数,
每
对的差是1。
24.有红、黄、蓝、绿四色的小球各10个,混合放在一个布袋里。一次
摸出8个小球,其中至少有几个小
球的颜色是相同的。
把红黄蓝绿四个小球看成四个抽屉,一次摸出八个小球放在抽屉里,8÷4=2,其中至少有2个小球颜
色相同。
25.数学奥林匹克竞赛,全世界52个国家的308名选手参加了竞赛。按组委会
规定,每个国家的选手不得
超过6名,至少有几个国家派6名选手参赛。
每个国家最多派出的运动员不超过6人,假设52个国家每个国家都派了5名,则剩下
308
-52×5=48(名)运动员。因为每个国家派出的运动员不超过6名,所以只好把48名运动员平均
分到48个国家中去,也就是说,至少有48个国家派满了6名运动员。
26.某中学有十位老师,每位至少与另外九位中的七位认识,我们必可从中找出几位,他们彼此认识。
用a(1),a(2),...,a(10)表示10个人;a(1)不认识的至多2人,认识
的人不少于7个,不妨假定a(1)
认识a(2);a(1)、a(2)中至少有一个人不认识的人至
多4人,不妨假定a(1)、a(2)都认识a(3);
a(1)、a(2)、a(3)至少有一个人
不认识人的至多6人,不妨假定a(1)、a(2)、a(3)都认识a(4);
则a(1)、a(2)、a(3)、a(4)互相认识;我们必可从中找出4位,他们彼此认识。
27
.袋子里有4种不同颜色的小球,每次摸出2个。要保证有10次所摸出的结果是一样的,至少要摸几次。
把1种不同的结果看成1个抽屉,至少要摸出9×10+1=91(次)
28.
某班有27名同学排成三路纵队外出参观,同学们都戴着红色或白色的太阳帽。在9个横排中,至多有
几
排同学所戴的帽子的颜色顺序不同。
每排三人,每排戴帽子的可能有8种
,所以27人排成九个横排,必有两个横排所戴帽子顺序相同,
帽子颜色顺序不同的有:9-2=7排
29.在平面内有1994条互不平行的直线。求证:一定有两条直线它们的夹角不大于
180
度。
1994
如果平面内有3条互不平行的线,那么,要将最小的两条线的夹角为最
大,就必须先让两条互相垂直,
180
度,
30
180
所以我们就说:平面里有3条互不平行的直线,求证一定有两条直线的夹角不大于度,
30
180
同理,可得平面里有1994条互不平行的直线,求证一定有两条直线的夹角不大于度。
1994夹角为90°,然后再让另外一条线过交点,平分夹角,角度为45°,45°<
30.设自然数n
具有以下性质:从前n个自然数中任取21个,其中必有两个数的差是5。这样的n中最大
是几?
设计20个抽屉,且抽屉中两个数字之差为5:{1,6}{2,7}{3,8
}……{35,40},n的最大值为40。
抽屉原理
知识要点
1.抽屉原理的一般表述
(1)假设有3个苹果放入2个抽屉中,必然有一个抽屉中至少有2个苹果。它的一般表述为:
第一抽屉原理:(mn+1)个物体放入n个抽屉,其中必有一个抽屉中至少有(m+1)个物体。
(2)若把3个苹果放入4个抽屉中,则必然有一个抽屉空着。它的一般表述为:
第二抽屉原理:(mn-1)个物体放入n个抽屉,其中必有一个抽屉中至多有(m-1)个物体。
2.构造抽屉的方法
常见的构造抽屉的方法有:数的分组、染色分类、图形的分割、剩余类等等。
例1自制的一副
玩具牌共计52张(含四种牌:红桃、红方、黑桃、黑梅,每种牌都有1点,2点,……13
点牌各一张
),洗好后背面朝上放。一次至少抽取 张牌,才能保证其中必定有2张牌的点数和颜色都
相同
。如果要求一次抽出的牌中必定有3张牌的点数是相邻的(不计颜色),那么至少要取 张牌。
点拨 对于第一问,最不利的情况是两种颜色都取了1~13点各一张,此时再抽一张,这张牌必与已
抽取
的某张牌的颜色与点数都相同。
点拨 对于第二问,最不利的情况是:先抽取了1,2
,4,5,7,8,10,11,13各4张,此时再取一张,
这张牌的点数是3,6,9,12中的一
张,在已抽取的牌中必有3张的点数相邻。
解 (1)13×2+1=27(张)
(2)9×4+1=37(张)
例2 证明:37人中,(1)至少有4人属相相同;(2)要保证有
5人属相相同,但不保证有6人属相相同,
那么人的总数应在什么范围内?
点拨
可以把12个属相看做12个抽屉,根据第一抽屉原理即可解决。
解
(1)因为37÷12=3……1,所以,根据第一抽屉原理,至少有3+1=4(人)属相相同。
(2)要保证有5人的属相相同的最少人数为4×12+1=49(人)
不保证有6人属相相同的最多人数为5×12=60(人)所以,总人数应在49人到60人的范围内。
例3
有一副扑克牌共54张,问:至少摸出多少张才能保证:(1)其中有4张花色相同?(2)四种花色都有?
点拨 首先我们要弄清楚一副扑克牌有2张王牌,四种花色,每种有13张。(1)按最不利原则先取出
2张
为王牌,再取4张均不同花色,再连续取两次4张也均不同花色,这时必能保证每一花色都有3张,
再取1张即可达到要求。(2)仍需按最不利原则去取牌,先是2张王牌,接着依次把三种花色的牌全<
br>部取出13×3,这时假设仍是没有四种花色,再取1张即可。
解
(1)2+4×3+1=15(张) (2)2+13×3+1=42(张)
例4 学校买来红、
黄、蓝三种颜色的球,规定每位学生最多可以借两种不同颜色的球。那么至少要来几
名学生借球,就能保
证必有两名学生借的球的颜色完全相同?
点拨
根据题中“最多可借两种不同颜色的球”,可知最多有以下6种情况:
解
借球有6种情况,看做6个抽屉,
所以至少要来7名学生借球,才能保证。
例5 从前面3
0个自然数中最少要取出几个数,才能保证取出的数中能找到两个数,其中较大的数是较小
数的倍数?
点拨 把1~30这30个自然数分成下面15组:{1,2,4,8,16},{3,
6,12,24},{5,10,20},
{7,14,28},{9,18},{11,22},{13,26},{15,30},{1 7}
,{19},{21},{23},{25),{27},
{29},在这15组中,每组中的任意两个
数都存在倍数关系,故可把这15组看做15个抽屉,至少要
取出16个数才能达到题目的要求。
例6 边长为1的正方形中,任意给定13个点,其中任意三点都不共线。试说明其中至少有4个点,以
此
4点为顶点的四边形面积不超过四分之一。
解:把正方形平均分成四个相同的小正方形,每个正方形的面积为四分之一。
13=4×3+1,13个点至少有4个点在同一个小正方形,以此4点为顶点的
四边形的面积不超过小正方形的面积,即不超过原正方形面积的四分之一。
例7 平面上给定
六个点,没有三点共线。每两点用一条红线段或黄线段连接起来,试说明由这些线段围
成的三角形中,至
少有一个三角形,它的三条边同色.
解 因为有六个点,每个点都要引出五条线段,据抽屉原理,任意
一点引五条线段中至少有三条线段同色,
不妨设是红色(如图红色线段为实线,蓝色线段为虚线),这时
三角形a2a3a4会出现两种颜色情况
(1)若a2a3,a3a4,a2a4中有任意一条线段为红的,那么这条红线段与
它的两个端点与a1引出的两条线段组成一个红三角形。
(2)若a2a3,a3a4,a2a4中没有一条线段是红色的,则a2a3a4为一个
蓝色三角形。综上所述,无论(1)还是(2),题目结论都成立。
说明:若把两种颜色连线换成人与人之间的相识或不相识关系,就可以解决
实际问题:结果可证明6人之间至少有3人互相认识或不认识。
1.要在30米长的水泥台上放16盆花,不管怎么放,至少有几盆之间的距离不超过2米?
解:两盆 30÷2=15段,30米中每两米为一段的有15段,16盆花至少有两盆花在一段,至
少两盆之
间的距离不超过2米。
3.在一个边长为1的正三角形内随意放置10个点,试说明其中至少有两个点之间的距离不超过13。
解:把边长为一的正三角形平分成9粉,由每个三角的边长为13,
必有两点在一个三角形内,则两点的距离小于13。
4.用黑、红两种颜色将一个长9、宽3
的矩形中的边长为1的小正方形随意涂色,试证必有两列涂色情况
一样。
因为涂色出现八种情
况:(红红红),(蓝,蓝,蓝),(红,红,蓝),(红,蓝,红),(蓝,红,
红),(蓝,蓝,红
),(蓝,红,蓝),(红,蓝,蓝),所以九列中一定有两列是相同的。
5.从整数1,2,3,…
…,199,200中任选101个数,求证在选出的这些自然数中至少有两个数,其中的
一个是另一个
的倍数。
分数组{1,2,4,8,16,……128},{3,6,12,24,48^192},
{5,10,20,40^200},{7,14,28,56,112},
{9,18,36,72,
144},{11,22,44,88,176},{13,26,52,104},{15,30,60,12
0,}……{99,198},{101},
{103},……{199}共100个抽屉,任选101
个数必有两个数在一个抽屉里,即其中的一个是另一个的倍数。
6.在10
×10方格纸的每个方格中,任意填入1、2、3、4四个数之一。然后分别对每个2×2方格中的四
个
数求和。在这些和数中,至少有多少个和相同?
1、2、3、4填入后,四个数的和最小为4,最大为
16。4-16之间有13个不同的和,2×2的方格在
10×10的方格中可推出81个和,81÷13=6^3,故至少有6+1=7个和。
7.从八个连续自然数中任意选出五个,其中必有两个数的差等于4,试分析之。
这八个连续自然数为a,a+1,a+2,a+3,a+4,a+5,a+6,a+7,分为四组{
a+4,a},{a+5,a+1},
{a+6,a+2},{a+7,a+3},取五个数必有两个数在一个抽屉中,即差为4
8.任意给定七个自然数,说明其中必有四个数,它们的和为4的倍数。
七个数中必有三
对奇偶性相同,即满足a1+a2=2k
1
,a3+a4=2k
2
,a5+a
6=2k
3
。在k
1,
k
2,
k
2
三个数
中又至少
有两个奇偶性相同,不妨设k
1,
k
2
奇偶性相同,所以k
1
+k
2
=2m,即a1+a2+a3+a4=4m, 2k
1+2k
2
=4m,所以
其中必有四个数,它们的和是4的倍数。
9.从
3,6,9……81,84这些数中,任意选出16个数,其中至少有两个数的和等于90,试说明之。
分数组{6,84},{9,81},{12,78},……{42,48},{3},{45}
,共15个抽屉,故取16个数必有两个数
在一个抽屉中,即和为90。
10.任意给定七个不同的自然数,其中必有两个数的和或差是10的倍数,试说明之。
按余
数是2或5或两个余数和为10来构造6个抽屉:{0},{5},{1,9},{2,8},{3,7},{4
,6}这样7
个数必有两个数在一个抽屉里,它们的余数之和是10或余数相同,从而他们本身的和或差
为10的倍数。
11.能否在10行10列的方格中的每个空格处分别填上1,2,3这三个数,使大
正方形的每行、每列及两
条对角线的各个数字和互不相同?
10个数的和最小为10,
最大为30,10-30中有21个数。10行10列加上两条对角线共22个和,则必有
两条线上的和
相同。所以不能。
12.能否把1~7这七个数排成一圈,使任意两个相邻数的差等于2或3?
在这7个数中,1,2,6,7都不能相邻,要把它们隔开需要4个数,而现在只剩下3,4,5三个
数,所以不能。
13.平面上给定六个点,没有三个点在一条直线上,每两点用一条红色线段或蓝色线
段连接起来。试说明
这些线段围成的三角形中,至少有两个同色三角形。
14.库房里有一批篮球、排球、足球和手球,每人任意搬运两个,至少有多少人搬运才能保
证有5人搬运
的球完全一样?
每人搬得可能是两篮、两排、两足、两手、篮排、篮足、篮手、排足、排手、足手10种情况。
4×10+1=41人
15.在一个3×4平方米的长方形盘子中,任意撒入5个豆,5个豆中距离最
小的两个豆的最大距离是几米?
(这时盘子的对角线长为5米)
将长方形分成四份,如放5豆,必有2个豆在一个小长方形内,一个小正方形
内最大的距离是2.5米(如AE),故距离最小的两个点的距离最大值是2.5米。
16.一个3行7列的21个小方格的长方形,每个小方格用红或黄中的一种颜色涂色。证明:不论如何涂色,<
br>一定能找到一个由小方格组成的长方形,它的四个角上的小方格具有相同的颜色。
第一行有7个方格,因为涂两种颜色,根据抽屉原理二,必有一种颜色涂了4个或4个以上的方格。
设第一行有四个红方格,第二行是在第一行四个红方格下面的四个方格中,如果有两个红色,那么结
论已成立,否则必有三个黄方格。第三行是在第二行3个黄方格下面的3个方格中,至少有两个方格
涂一种颜色。如涂红色就与第一行组成符合条件的长方形,如涂黄色就与第二行组成符合条件的长方形。
17.在{1,2,……,n}中,任意取10个数,使得其中有两个数的比值不小于
大值。
由于任取10个数中有两个数在同一个抽屉里,显然最多构造9个抽屉.这9个抽屉中的每一个抽屉 <
br>都含有1,2,3,,n中的一些数,而且这些数必须满足每两个数的比值都在和之间,这9个抽屉,是:
{1};{2,3};{4,5,6};{7,8,9,10};{11,12,,16};
{17,18,,24,25};{26,27,,38,
39};{40,41,,59,60};{61,62,,90,91}.
因此,n的最大值是91.
18.从1,2,3,„,1988,1989这些自然数中,最多可取多
少个数,其中每两个数的差不等于4?
把1,2,……,1989这些数分成四组公差是4的等差的数列;
1,5,9,……,1989共498个数;
2,6,10,……1986共497个数; 3,7,11……1987共497个数;
4,8,12……1988共497个数;
我们发现:1.四行中每一行中任意相邻两数相差为4,不相邻两数相差不可能是4;
2.而分属不同两行的任意两个数相差不可能为4,因为如果相差为4的话,两数将被归为一
行,这显然与事实矛盾;故选符合规定的数只要在每组里每隔一个数选一个,每行最多可
选249 个数;最终249×4=996(个)
19.四个人聚会,每人各带了两件礼品,分赠给其
余三个人中的两人。试证明:四个人中至少有两对,每
对是互赠过礼品的。
将这四个人用4个点表示,如果两个人之间送过礼品,就在两点之间连一条线。由于每人送出2件礼
品,共有4×2=8条线,由于每人礼品都分赠给2个人,所以每两点之间至多有1+1=2条线。四点间,
每两点连一条线,一共6条线,现在有8条线,说明必有两点之间连了2条线,还有另外两点(有一点
可以与前面的点相同)之间也连了2条线。即为所证结论。
20.一排长椅共有90个座位,其中一些
座位已经有人就座了。这时,又来了一个人要坐在这排长椅上,有
趣的是,他无论坐在哪个座位上都与已
经就座的某个人相邻。原来至少有几人已经就座?
由于,他无论坐在哪个座位上都与已经就座的某个人相邻,求至少有多少人,则有人的位置如图
所示,(“●”表示已经就座的人,“◯”表示空位):◯●◯◯●◯◯●◯….即有人的位置占全部人数
的13,90÷3=30人。即原来至少有30人已经就座。
21.把1,2,3,……,8
,9,10任意摆放在一个圆圈上,每相邻的三个数组成一个和数。试说明其中至
少有一个和数不小于1
7。
(反证)假设任意三个相邻的数之和都小于17即小于等于16。则10组之和应小于等于16×
10=160;
10组之和即把10个数分别加了3次,又因为:3(1+2+3+
4+5+6+7+8+9+10)=165>160
所以矛盾;故假设不成立,所以其中至少有一个和不小于17。
22.某人步行10小时,走了45千
米。已知他第一小时走了5千米,最后一小时走了3千米,其余每小时
都走了整数千米。证明在中间8小
时当中,一定存在连续的两小时,这人至少要走10千米。
23
,且不大于。求n的最
32
这个人在中间的8小时内走了45−5−3=37(km)假设在中间的8个小时
内他相邻2个小时内都走9km,
8个小时内一共有7组相邻,其中除去这8个小时内的前后两个小时,其他6个小时都有2次相邻,
这8个小时内的路程可得:7×9−6÷2×9=36km<37km一定存在连续的两小时,
这人至少走了10千米。
23.在1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12这12个
自然数中,任意选取8个不同的数,其中必有两
对数,每对数的差是1。
构造6个抽屉{1,
2}{3,4}{5,6}{7,8}{9,10}{11,12}将八个不同的数放入六个抽屉,必有两对数,
每
对的差是1。
24.有红、黄、蓝、绿四色的小球各10个,混合放在一个布袋里。一次
摸出8个小球,其中至少有几个小
球的颜色是相同的。
把红黄蓝绿四个小球看成四个抽屉,一次摸出八个小球放在抽屉里,8÷4=2,其中至少有2个小球颜
色相同。
25.数学奥林匹克竞赛,全世界52个国家的308名选手参加了竞赛。按组委会
规定,每个国家的选手不得
超过6名,至少有几个国家派6名选手参赛。
每个国家最多派出的运动员不超过6人,假设52个国家每个国家都派了5名,则剩下
308
-52×5=48(名)运动员。因为每个国家派出的运动员不超过6名,所以只好把48名运动员平均
分到48个国家中去,也就是说,至少有48个国家派满了6名运动员。
26.某中学有十位老师,每位至少与另外九位中的七位认识,我们必可从中找出几位,他们彼此认识。
用a(1),a(2),...,a(10)表示10个人;a(1)不认识的至多2人,认识
的人不少于7个,不妨假定a(1)
认识a(2);a(1)、a(2)中至少有一个人不认识的人至
多4人,不妨假定a(1)、a(2)都认识a(3);
a(1)、a(2)、a(3)至少有一个人
不认识人的至多6人,不妨假定a(1)、a(2)、a(3)都认识a(4);
则a(1)、a(2)、a(3)、a(4)互相认识;我们必可从中找出4位,他们彼此认识。
27
.袋子里有4种不同颜色的小球,每次摸出2个。要保证有10次所摸出的结果是一样的,至少要摸几次。
把1种不同的结果看成1个抽屉,至少要摸出9×10+1=91(次)
28.
某班有27名同学排成三路纵队外出参观,同学们都戴着红色或白色的太阳帽。在9个横排中,至多有
几
排同学所戴的帽子的颜色顺序不同。
每排三人,每排戴帽子的可能有8种
,所以27人排成九个横排,必有两个横排所戴帽子顺序相同,
帽子颜色顺序不同的有:9-2=7排
29.在平面内有1994条互不平行的直线。求证:一定有两条直线它们的夹角不大于
180
度。
1994
如果平面内有3条互不平行的线,那么,要将最小的两条线的夹角为最
大,就必须先让两条互相垂直,
180
度,
30
180
所以我们就说:平面里有3条互不平行的直线,求证一定有两条直线的夹角不大于度,
30
180
同理,可得平面里有1994条互不平行的直线,求证一定有两条直线的夹角不大于度。
1994夹角为90°,然后再让另外一条线过交点,平分夹角,角度为45°,45°<
30.设自然数n
具有以下性质:从前n个自然数中任取21个,其中必有两个数的差是5。这样的n中最大
是几?
设计20个抽屉,且抽屉中两个数字之差为5:{1,6}{2,7}{3,8
}……{35,40},n的最大值为40。