小学六年级奥数抽屉原理含答案
抽屉原理抽屉原理 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。 例例 1 1 自制的一副玩具牌共计自制的一副玩具牌共计 5252 张张( (含四种牌:红桃、红方、黑桃、黑梅,每种牌都有含四种牌:红桃、红方、黑桃、黑梅,每种牌都有1 1 点,点,2 2 点,……点,……1313 点牌各一张点牌各一张) ),洗好后背面朝上放。一次至少抽取,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张牌,才能保证其中必定有2 2 张牌的点数和颜色都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相同。如果要求一次抽出的牌中必定有 3 3 张牌的点数是相邻的张牌的点数是相邻的( (不计颜色不计颜色) ),那么至少要取,那么至少要取张牌。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) 例例 2 2 证明:证明:3737 人中,人中,(1)(1)至少有至少有 4 4 人属相相同;人属相相同;(2)(2)要保证有要保证有 5 5 人属相相同,但不保证有人属相相同,但不保证有 6 6 人属相相同,人属相相同, 那么人的总数应在什么范围内?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。 例例 3 3 有一副扑克牌共有一副扑克牌共 5454 张,张, 问:问: 至少摸出多少张才能保证:至少摸出多少张才能保证: (1)(1)其中有其中有 4 4 张花色相同?张花色相同?(2)(2)四种花色都有?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 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) 例例 4 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?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。 例例 5 5 从前面从前面 3030 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?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。 例例 6 6 边长为边长为 1 1 的正方形中,任意给定的正方形中,任意给定 1313 个点,其中任意三点都不共线。试说明其中至少有个点,其中任意三点都不共线。试说明其中至少有4 4 个点,以此个点,以此 4 4 点为顶点的四边形面积不超过四分之一。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。 例例 7 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。 1.1.要在要在 3030 米长的水泥台上放米长的水泥台上放 1616 盆花,不管怎么放,至少有几盆之间的距离不超过盆花,不管怎么放,至少有几盆之间的距离不超过 2 2 米?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。 3.3.在一个边长为在一个边长为 1 1 的正三角形内随意放置的正三角形内随意放置 1010 个点,试说明其中至少有两个点之间的距离不超过个点,试说明其中至少有两个点之间的距离不超过 1/31/3。。 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1/3, 必有两点在一个三角形内,则两点的距离小于1/3。 4.4.用黑、红两种颜色将一个长用黑、红两种颜色将一个长 9 9、宽、宽 3 3 的矩形中的边