人教版数学六年级下册鸽巢问题例1
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鸽巢问题(一)教学设计
【教学内容】(人教版)数学六年级下册第68页例1。
【教学目标】
1、经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”,会用“抽屉原理”
解决简单的
实际问题。
2、通过操作发展学生的类推能力,形成比较抽象的数学思维。
3、通过“抽屉原理”的灵活应用感受数学的魅力。
【教学重点】:经历“抽屉原理”的探究
过程,初步了解“抽屉原理”,会用“抽屉原理”
解决简单的实际问题。
【教学难点】:通过操作发展学生的类推能力,形成比较抽象的数学思维。
【教学准备】:多媒体课件
【教学过程】
一、游戏引入
出示一副扑克牌。
教师:今天老师要给大家表演一个“魔术”。取出大王和小王,还剩下52张牌,
下面请5
位同学上来,每人随意抽一张,不管怎么抽,至少有2张牌是同花色的。同学们相信吗?
5
位同学上台,抽牌,亮牌,统计。
教师:这类问题在数学上称为鸽巢问题(板书)。
因为52张扑克牌数量较大,为了方便研究,我们先来研究几个数量较小的同类问题。
二、自主操作,探究新知
1、教师:把3支铅笔放到2个铅笔盒里,有哪些放法?请同桌二人为一组动手试一试。
教师:谁来说一说结果? 预设:一个放3支,另一个不放;一个放2支,另一个放1
支。(教师根据学
生回答在黑板上画图表示两种结果)
教师:“不管怎么放,总有一个铅笔盒里至少有2支铅笔”,这句话说得对吗?
教师:这句话里“总有”是什么意思? 预设:一定有。
教师:这句话里“至少有2支”是什么意思? 预设:最少有2支,不少于2支,包括
2支及2支以上。
2、教师:把4支铅笔放到3个铅笔盒里,有哪些放法?请4人为一组动手试一试。
教师:谁来说一说结果? 学生:可以放(4,0,0);(3,1,0);(2,2,0);(2,
1
,1)。(教师根据学生回答在黑板上画图表示四种结果)
引导学生仿照上例得出“不管
怎么放,总有一个铅笔盒里至少有2支铅笔”。
3、教师:前面
我们是通过动手操作得出这一结论的,想一想,能不能找到一种更为直接的
方法得到这个结论呢?
小组讨论一下。 学生进行组内交流,再汇报,教师进行总结: 如果每个盒子里放1支铅笔,
最多放3支,剩下的1支不管放进哪一个盒子里,总有一个盒子里至少有2支铅笔。首先通
过平均分,余
下1支,不管放在哪个盒子里,一定会出现“总有一个盒子里至少有2支铅笔”。
这就是平均分的方法。
你可以列个算式吗?根据学生的回答板书:4÷3=1……1 1+1=2
4、比较优化。
请学生继续思考:
如果把5枝铅笔放进4个文具盒,结果是否一样呢?
请学生继续思考:
把7枝铅笔放进6个文具盒里呢?
把10枝铅笔放进9个文具盒里呢?
把100枝铅笔放进99个文具盒里呢?
你发现了什么?
引导学生
发现:只要放的铅笔数比文具盒的数量多1,不论怎么放,总有一个文具盒里至少
放进2枝铅笔。
5.请学生继续思考:如果要放的铅笔数比文具盒的数量多2呢?多3呢?多4呢?
讨论:
把6支笔放在4个文具盒里,会有什么结果呢?
继续思考:
把7支笔放在4个文具盒里,会有什么结果呢?
把8支笔放在4个文具盒里,会有什么结果呢?
我发现了:
物体数÷抽屉数=商……余数
至少数=商数+1
整除时,至少数=商数
6.其实这一发现早在150多年前有一位数学家就提出来了。课件出示你知道吗。
“ 抽屉
原理”又称“鸽巢原理”,最先是由19世纪的德国数学家狄利克雷提出来的,所以
又称“狄里克雷原理
”,这一原理在解决实际问题中有着广泛的应用。“抽屉原理”的应用
是千变万化的,用它可以解决许多
有趣的问题,并且常常能得到一些令人惊异的结果。下面
我们应用这一原理解决问题。
三、灵活应用,解决问题
1、(1)课件出示:5只鸽子飞进了3个鸽笼,总有一个鸽笼至少飞进了2只鸽子。为什么?
(2)学生独立思考,自主探究。
(3)交流,说理。
2、5个人坐4把椅子,总有一把椅子上至少坐2人。为什么?
3、随意找13位老师,他们中至少有2个人的属相相同。为什么?
四、全课总结
这节课你懂得了什么原理?
五、
参考资料(课后阅读)
1、抽屉原理简介
抽屉原理又称鸽巢原理, 最先是由19世纪的德国数学家狄里克雷
(Dirichlet)
运用于解决数学问题的,所以又称“狄里克雷原理”。
狄里
克雷是
德国数学家。对数论、数学分析和数学物理有突出贡献,是解析数论的创始人
之一。18
05年2月13日生于迪伦,1859年5月5日卒于格丁根。中学时曾受教
于物理学家G.S.欧姆;
1822~1826年在巴黎求学,深受J.-B.-J.傅里叶的影响 。
回国后先后在布雷斯劳大学
、柏林军事学院和柏林大学任教27年,对德国数学
发展产生巨大影响。1839年任柏林大学教授,1
855年接任C.F.高斯在格丁根大
学的教授职位。
原理1:把m个物体任意分放
进n个空抽屉里(m>n,n是非0自然数),
那么一定有一个抽屉中放进了至少2个物体。
原理2:把多于个kn物体任意分放进n个空抽屉里(k是正整数),那么一<
br>定有一个抽屉中放进了至少(k+1)个物体。
原理3:无穷多个元素分成n个集合,则至少有一个集合中含有无穷多个元
素。
2、古代中国的抽屉原理
在我国古代文献中,有不少成功地运用抽屉原理来分析问题的
例子。例如宋
代费衮的《梁谿漫志》中,就曾运用抽屉原理来批驳“算命”一类迷信活动的谬
论
。费衮指出:把一个人出生的年、月、日、时(八字)作算命的根据,把“八
字”作为“抽屉”,不同的
抽屉只有12×360×60=259200个。以天下之人为“物
品”,进入同一抽屉的人必然千千万
万,因而结论是同时出生的人为数众多。但
是既然“八字”相同,“又何贵贱贫富之不同也?”
清代钱大昕的《潜研堂文集》、阮葵生的《茶余客话》、陈其元的《庸闲斋
笔记》中都有
类似的文字。然而,令人不无遗憾的是,我国学者虽然很早就会用
抽屉原理来分析具体问题,但是在古代
文献中并未发现关于抽屉原理的概括性文
字,没有人将它抽象为一条普遍的原理,最后还不得不将这一原
理冠以数百年后
西方学者狄里克雷的名字。
3、抽屉原理的应用
1947年,匈牙
利数学家把这一原理引进到中学生数学竞赛中,当年匈牙利
全国数学竞赛有一道这样的试题:“证明在任
何六个人中,一定可以找到三个互
相认识的人,或者三个互不认识的人。”
这个问题乍看起来
,似乎令人匪夷所思。但如果你懂得抽屉原理,要证明这
个问题是十分简单的。我们用A、B、C、D、
E、F代表六个人,从中随便找一个,
例如A吧,把其余五个人放到“与A认识”和“与A不认识”两个
“抽屉”里去,
根据抽屉原理,至少有一个抽屉里有三个人。不妨假定在“与A认识”的抽屉里
有三个人,他们是B、C、D。如果B、C、D三人互不认识,那么我们就找到了三
个互不认识的人;如
果B、C、D三人中有两个互相认识,例如B与C认识,那么,
A、B、C就是三个互相认识的人。不管
哪种情况,本题的结论都是成立的。
由于这个试题的形式新颖,解法巧妙,很快就在全世界广泛流传,
使不少人
知道了这一原理。其实,抽屉原理不仅在数学中有用,在现实生活中也到处在起
作用,
如招生录取、就业安排、资源分配、职称评定等等,都不难看到抽屉原理
的作用。