1、数学广角鸽巢问题 鸽巢问题(1)把把4支铅笔放进支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么个笔筒中,不管怎么放,放,总有总有一个笔筒里一个笔筒里至少至少有有2支铅笔支铅笔。“总有总有”和和“至少至少”是是什么意思?什么意思?为什么呢?为什么呢?把把4支铅笔放进支铅笔放进3个笔筒中,总有一个笔筒中,总有一个笔筒里个笔筒里至少放至少放2支铅笔,为什么?支铅笔,为什么?列举法列举法先放先放 3 支,在每个笔筒中放支,在每个笔筒中放 1 支,支,剩下的剩下的 1 支就要放进其中的一个笔支就要放进其中的一个笔筒。所以至少有一个笔筒中有筒。所以至少有一个笔筒中有 2 支支铅笔。铅笔。假设法假设法把把5支铅笔放进支铅笔
2、放进4个笔筒中,不管怎么放,总有个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有(一个笔筒里至少有()支铅笔。)支铅笔。把把9支铅笔放进支铅笔放进8个笔筒中,不管怎么放,总有个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有(一个笔筒里至少有()支铅笔。)支铅笔。把把100支铅笔放进支铅笔放进99个笔筒中,不管怎么放,个笔筒中,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有(总有一个笔筒里至少有()支铅笔。)支铅笔。222 把把7 本书放进本书放进3 个抽屉,不管怎么放,个抽屉,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放进总有一个抽屉里至少放进3 本书。为什么?本书。为什么?如果把如果把 8 本书放进本书放进 3 3 个抽屉,总有
3、一个个抽屉,总有一个抽屉里至少放进抽屉里至少放进如果有如果有 1010 本书会怎么样呢?本书会怎么样呢?如果物体数除以抽屉数有余如果物体数除以抽屉数有余数,用所得的商加数,用所得的商加 1,就会,就会发现发现“总有一个抽屉里至少总有一个抽屉里至少有商加有商加 1 个物体。个物体。物体数物体数抽屉数抽屉数商商余数余数至少数至少数=商商1把把 a个物体放进个物体放进 n 个抽屉里,如果个抽屉里,如果a n=b c(c 0,且且c n),那么,那么,一定有一个抽屉里至少可以放一定有一个抽屉里至少可以放(b+1)个物体。个物体。小结小结 抽屉原理抽屉原理是组合数学中的一个重要原理,是组合数学中的一个重
4、要原理,它最早由德国数学家狄利克雷(它最早由德国数学家狄利克雷(Dirichlet)提出)提出并运用于解决数论中的问题,所以该原理又称并运用于解决数论中的问题,所以该原理又称“狄利克雷原理狄利克雷原理”。抽屉原理有两个经典案例,。抽屉原理有两个经典案例,一个是把一个是把10个苹果放进个苹果放进9个抽屉里,总有一个抽个抽屉里,总有一个抽屉里至少放了屉里至少放了2个苹果,所以这个原理又称为个苹果,所以这个原理又称为“抽屉原理抽屉原理”;另一个是;另一个是6只鸽子飞进只鸽子飞进5个鸽巢,个鸽巢,总有一个鸽巢至少飞进总有一个鸽巢至少飞进2只鸽子,所以也称为只鸽子,所以也称为“鸽巢原理鸽巢原理”。狄利克
5、雷(狄利克雷(Dirichlet)1.5 只鸽子飞进了只鸽子飞进了 3 个鸽笼,总有一个鸽笼个鸽笼,总有一个鸽笼至少飞进了至少飞进了 2 只鸽子。为什么?只鸽子。为什么?53121122.5个人坐个人坐 4 把椅子,总有一把椅子上至把椅子,总有一把椅子上至少坐少坐 2 人。为什么?人。为什么?5411112想一想,商想一想,商 1 和余和余数数 1 各表示什么?各表示什么?3.随意找随意找 13 位老师,他们中至少有位老师,他们中至少有 2 个人个人的属相相同。为什么?的属相相同。为什么?假设假设 12 位老师分别属于位老师分别属于 12 生肖属相,那生肖属相,那么第么第 13 位老师无论属于
6、哪一属相,其中至位老师无论属于哪一属相,其中至少有少有 2 位老师属相相同。位老师属相相同。131211112一副牌,取出大小王,一副牌,取出大小王,还剩还剩52张,你们张,你们5人每人每人随意抽一张,至少有人随意抽一张,至少有2张牌是同花色的。为张牌是同花色的。为什么?什么?小结:小结:2 2、假设法:、假设法:把把 a个物体放进个物体放进 n 个抽屉个抽屉里,如果里,如果a n=b c(c 0,且且c n),那么,一定有一个抽屉里至少可以放那么,一定有一个抽屉里至少可以放(b+1)个物体。个物体。1 1、列举法、列举法鸽巢原理鸽巢原理练习册第练习册第55页和第页和第56页。页。作业:作业: