小学数学奥数基础教程(五年级)--30
美国人眼中的中国人-中学生综合素质评价
小学数学奥数基础教程(五年级)
本教程共30讲
抽屉原理(二)
例1把一个长方形画成3行9列共27个小方格,然后用红、蓝铅笔任意将每个小方格涂上红色或蓝色。是否一定有两列小方格涂色的方式相
同?
分析与
解:将9列小方格看成9件物品,每列小方格不同的涂色方式
看成不同的抽屉。如果涂色方式少于9种,
那么就可以得到肯定的答案。
涂色方式共有下面8种:
9件物品放入8个抽屉,必有一个抽屉的物品数不少于2件,即一定
有两列小方格涂色的方式相同。
例2在任意的四个自然数中,是否总能找到两个数,它们的差是3
的倍数?
分析与解:这道题可以将4个自然数看成4件物品,可是却没有明显
的抽屉,这就需要根据题目构造合适
的抽屉。
因为题目要求两个数的差是3的倍数,当两个数除以3的余数相同时,
这两个数
的差一定是3的倍数,所以将自然数按除以3的余数分类,可以
分为整除、余1、余2三类,将这三类看
成3个抽屉。4件物品放入3个
抽屉,必有一个抽屉中至少有2件物品,即4个自然数中至少有2个数除
以3的余数相同,它们的差是3的倍数。
所以,任意的四个自然数中,总能找到两个数,它们的差是3的倍数。
例3 从1,3,5,7,
…,47,49这25个奇数中至少任意取出多少
个数,才能保证有两个数的和是52。
分析与解:首先要根据题意构造合适的抽屉。在这25个奇数中,两
两之和是52的有12种搭配:
{3,49},{5,47},{7,45},{9,43},
{11,41},{13,39},{15,37},{17,35},
{19,33},{21,31},{23,29},{25,27}。
将这12种搭配看成12
个抽屉,每个抽屉中有两个数,还剩下一个数
1,单独作为一个抽屉。这样就把25个奇数分别放在13
个抽屉中了。因
为一共有13个抽屉,所以任意取出14个数,无论怎样取,至少有一个抽
屉被
取出2个数,这两个数的和是52。所以本题的答案是取出14个数。
例4在下图所示的8行8列
的方格表中,每个空格分别填上1,2,3
这三个数字中的任一个,使得每行、每列及两条对角线上的各
个数字的和
互不相等,能不能做到?
分析与解:在8行8列的方格表中,8行
有8个和,8列也有8个和,
2条对角线有2个和,所以一共有8+8+2=18(个)和。因为题目问
的是,
这18个和能否互不相等,所以这18个和是物品,而和的不同数值是抽屉。
按题
目要求,每个和都是由1,2,3三个数中任意选8个相加而得到
的。这些和中最小的是8个都是1的数
相加,和是8;最大的是8个都是
3的数相加,和是24。在8至24之间,不同的和只有24-8+1
=17(个)。
将这17个不同的和的数值作为抽屉,把各行、列、对角线的18个和作为
物品
。把18件物品放入17个抽屉,至少有一个抽屉中的物品数不少于2
件。也就是说,这18个和不可能
互不相等。
例5用1,2,3,4这4个数字任意写出一个10000位数,从这个10000<
br>位数中任意截取相邻的4个数字,可以组成许许多多的四位数。这些四位
数中至少有多少个是相同
的?
分析与解:猛一看,谁是物品,谁是抽屉,都不清楚。因为问题是求
相邻的4个数字
组成的四位数有多少个是相同的,所以物品应是截取出的
所有四位数,而将不同的四位数作为抽屉。
在10000位数中,共能截取出相邻的四位数10000-3=9997(个),
即物品数是9997个。
用1,2,3,4这四种数字可以组成的不同四位数,根据乘法原理有
4×4×4×4=256(种),
这就是说有256个抽屉。
9997÷256=39……13,
所以这些四位数中,至少有40个是相同的。
练习30
1.红光小学每周星期一、三、五、六各举办一种课外活动,问:至少
要有多少学生报名参
加,才能保证其中至少有3位学生所参加的课外活动
完全一样?
2.任意取多少个自然数,才能保证至少有两个数的差是7的倍数?
3.在前10个自然数中,至少取多少个数,才能保证其中有两个数的
和是10?
4.右
图是一个5行5列的方格表,能否在每个方格中分别填上1,2,
3中的一个数,使得每行、每列及两条
对角线上的五个方格中的数字之和
互不相同?
5.要把85个球放入若干个盒子中,每个盒子中最多放7个。问:至
少有几个盒子中放球的数目相同?
6.至少取出多少个真分数,才可以保证其中必有两个真分数之差小于
练习30
1.31名。
提示:只参加一次活动的有4种选择;
参加两次活动的有下面6种选择:
{星期一、三},{星期一、五},{星期一、六},
{星期三、五},{星期三、六},{星期五、六};
参加三次活动的有下面4种选择,
{星期一、三、五},{星期一、三、六},
{星期一、五、六},{星期三、五、六};
参加四次活动的有1种选择。
共有4+6+4+1=15(种)选择。
2.8。
提示:与例2类似,按除以7的余数将自然数分为7类。
3.7。
提示:与例3类
似,分下面6个抽屉:(1,9),(2,8),(3,7),(4,6),
(5),(10)。
4.不能。提示:与例4类似。
5.4个。
提示:每盒放1,2,3,4,5,6,7个球,这样的七盒共放球
1+2+3+4+5+6+7=28(个),
85÷28=3……1,
所以至少有4个盒中的球数相同。
6.11个。