抽屉原理(二)
导言:
这里介绍除最不巧原则之外的另一种思维来解答抽屉原理问题。先让我们来做个试验,把4个苹果放在3个抽屉里,会出现什么情况?我们把这几种情况分别表示出来:4=4+0+0;4=3+1+0;4=2+2+0;4=2+1+1。观察上面放苹果的各种情况,我们发现,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有2个苹果。像这种现象,我们称之为抽屉原理。它是由德国数学家狄利克雷最早发现的,也称之为狄利克雷原理。我们利用这一原理,可以解决生活中很多有趣但又觉得无从入手的问题。
抽屉原理一 把n+1个苹果放入n个抽屉中,则至少有一个抽屉至少放了两个苹果
例1.任意13名同学中,必有2名同学出生在同一个月份,为什么?
解析:把13名同学当作13个苹果,把一年12个月看作12个抽屉,13=12+1,根据抽屉原理一,至少有2名同学出生在同一个月份。
这题我们也可以用最不巧原理来解答。出生月份只有1、2、、、、12月这12种情况,最不巧的是这13名同学中的12名同学的出生月份,分别是这12种情况,互不相同。但第13名同学肯定是12种情况中的一种,这样,至少有2名同学出生在同一个月份中。
例2.有红、黄、蓝、白4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。
解析:把红、黄、蓝、白4色小球看作成4个抽屉,8个小球看作8个苹果,因为8=4+4,根据抽屉原理一,至少有2个小球的颜色是相同的。
例3.在长度是10厘米的线段上任意取11个点,试说明至少有2个点间的距离不大于1厘米?
解析:把长度10厘米的线段分成10等份,那么每段长都是1厘米,我们把这样的每段看成一个抽屉,共有10个抽屉。把11个点放入10个抽屉中,根据抽屉原理一,必有2个点放在同一个抽屉中,所以,至少有2个点间的距离不大于1厘米。
例4.用红、黄两种颜色将下图中的小方块随意涂色,每个小方格涂一种颜色,那么,必有两列方格中所涂颜色完全相同。
解析:每列中两格所涂颜色有四种:红红、红黄、黄红、黄黄。将这4种涂色情况看成4个抽屉,5列看作5个“苹果”,根据抽屉原理一,必有一个抽屉至少有两个苹果,即必有两列涂色情况是完全相同的。
从上面例题我们发现:利用抽屉原理解题的基本思路和步骤是: ①确定把什么当作“抽屉” ②确定把什么当作“苹果” ③根据原理,说明理由,得出结论
抽屉原理(二):把m×n+R(R≥1)个苹果放入n个抽屉,那么,必定有一个抽屉里有m+1个苹果。
比如49名同学中至少有几位同学出生月份相同,可以把49名同学看作49个苹果,一年12个月看成12个抽屉,因为49=4×12+1,若每个抽屉放一个苹果还剩一个苹果,即有个抽屉放了5个苹果,因此,49人中至少有5人是同月出生。
例5.某旅游团一行50人,随意浏览甲、乙、丙三地,至