一篇文章,五分鐘,學會抽屜原理,必知小學數學解題知識

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大家好,今天來歸納、總結的分享一下咱們小學數學中經常用到的知識“抽屜原理”,使用抽屜原理可以解決很多有趣的數學問題,希望能幫助到孩子們能簡單、輕鬆的掌握這個知識。

什麼是抽屜原理?

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舉個例子:有5個杯子,放到4個抽屜裡,無論怎麼放,都必然有一個抽屜裡至少要放兩個杯子,這種思考問題的方法,我們就叫做抽屜原理。

抽屜原理描述:把m個物體,任意放在(n<m≤2n)個抽屜裡,則其中有一個抽屜必定至少放兩個物體。在運用抽屜原理解題時,要從最不利的情況下去考慮,所以我們又稱為最不利原理。

抽屜原理的基本概念比較簡單,下面我結合一些例題進行分析講解,幫助大家進一步對抽屜原理的理解。

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例題1、有白色和黃色兩種乒乓球各10個,每個小朋友拿一個,至少要多少個小朋友才能保證他們拿的乒乓球裡有這兩種顏色?

解題分析:題目中告知有10個白色乒乓球,10個黃色乒乓球,每個小朋友拿一個,有可能前10個小朋友都拿的是白色,所以第11個小朋友拿的時候,就一定會拿到黃色的乒乓球,因為前面10個小朋友已經把10個白色乒乓球拿完了,只剩下黃色的乒乓球。這就是我們前面談到的從最不利的情況考慮。

題目答案:至少11個;

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例題2、有13個小朋友,至少有幾個小朋友是在同一個月生日呢?

解題分析:我們知道一年分成12個月,現在有13個小朋友,最壞的情況就是有12個小朋友分別是1月、2月、3月、4月、5月、6月、7月、8月、9月、10月、11月、12月,都不重複,但第13個小朋友必定和這12個小朋友的某一個是同一個月生日。這個跟我們將抽屜原理時舉的例子是不是很像呢?把13個小朋友看作13個物體,把一年的12個月看作12個抽屜,把13個物體放進12個抽屜,有一個抽屜至少會放2個物體。

題目答案:至少有2個小朋友是同一個月生日。

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例題3、有123個蘋果分給小朋友,如果其中有一個小朋友至少拿到4個蘋果,請問最多有多少個小朋友?

解題分析:這道題和前面兩道題都不一樣,123個蘋果可以看作123個物體,有一個小朋友至少拿到4個蘋果,這裡是可以看作其中有一個抽屜至少放了4個物體,求的是有多少個抽屜,這種情況該怎麼思考呢?還是從最不利情況考慮,假設其他小朋友都拿了3個,那麼123÷3=40餘3,剩餘這3個就至少可以分給3個小朋友,這三個小朋友就拿到了4個蘋果。如果41個小朋友可以嗎?123÷41=3,從最不利的情況來思考,假設是平均分配的,每個小朋友拿3個蘋果,就不可能出現有一個小朋友至少拿4個蘋果。

題目答案:最多有40個小朋友。

例題4、請證明,任意5個自然數,必定有兩個數的差是4的倍數;

解題分析:首先,即便從最小自然數0開始,依次五個數,即0、1、2、3、4,這組數字中4-0=4,是4的1倍。(特別說明,某些教材中,0不是自然數)

其次,其它五個自然數中,可能存在全是奇數,全是偶數,或者是奇數和偶數組合;

①全是奇數或全是偶數就比較簡單,一個屬減另一個數必定是2的倍數,由於這裡是5個自然數,其中的某兩個數字之差,必然會出現2的奇倍數和2的偶倍數,那麼2的偶倍數必定就是4的倍數。

②如果是奇數和偶數的組合,任意兩個數的差可能存在是奇數、偶數,由於偶數的最小差是2,有5個自然數,必然會出現兩個數之差是2的偶倍數,2的偶倍數就是4的倍數。

舉個例子:0、1、7、10這四個數字都無法組成兩個數之差是4的倍數,但能組成差為奇數以及2的奇數倍,但第五數字,無論是多少,都必然可以組成2的偶數倍,假設11,11-7=4,是2的偶數倍,是4的1倍。假設12,12-0=12;假設13,13-1=12,假設15,15-7=8;假設17,17-1=16……

這道題我們可把幾種可能性看做是抽屜,即差為奇數、2的奇倍數、2偶倍數。找出一種可能性符合2的偶倍數就可以了。

基礎知識好一點的同學,可以看這種概念,在整數相關問題中存在這樣一個特徵,如果兩個整數a、b,他們除以自然數n的餘數相同,那麼他們的差a-b就是n的倍數。

所有自然數被4整除得到的餘數分為0、1、2、3,我們把這幾種結果情況看作4個抽屜,任意5個自然數中,必然有兩個數要放在同一抽屜裡,就是除以4餘數相同的這兩個數,它們的差值一定是4的倍數。

練習題:幼兒園有133個小朋友,都是2015年生的,請問這些小朋友當中,至少有多少人是在同一個月出生的呢?歡迎把結果寫在評論區。

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