1、第8讲抽屉原理一内容概述理解抽屉原理的基本含义,并能利用抽屉原理对一些简单问题进行说明,在考虑某些问题时,需要利用最不利原则进行分析.典型问题兴趣篇1. 学校周末要组织四个班的同学去春游,有三个地点可供选择:石景山游乐园、植物园和动物园,如果一个班只能去一个地点,试说明:一定有两个班要去同一个地点.答案:一定有两个班去同一个地点。解析:43=114个苹果放入3个抽屉里,至少有两个苹果在同一个抽屉里。2. 小悦,冬冬和阿奇到费步步家玩,费叔叔拿出许多巧克力来招待他们,他们一数,共有19块巧克力,如果把这些巧克力分给他们三人,试说明:一定有人至少拿到7块巧克力,但不一定有人拿到8块. 答案:193
2、=61解析:19个苹果放入三个抽屉里,至少7个苹果放入同一个抽屉里,所以每人至少拿7个苹果。3. 任意40个人中,至少有几个人属于同一生肖?答案:4012=34解析:40个苹果放入12个抽屉里,至少有4个苹果放入同一个抽屉里。4. 有红、黄、蓝、绿四种颜色的小珠子放在同一个口袋里,每种颜色的珠子都足够多,一次至少要取几颗珠子,才能保证其中一定有两颗颜色相同?答案:5个解析:最不利原则,至少拿5个才能保证其中一定有2颗颜色相同。5. 某校的小学生中,年龄最小的6岁,最大的13岁,从这个学校中至少选几个学生,就能保证其中一定有三个学生的年龄相同?答案:17个解析:最不利原则,13-6+1=8(人)
3、 82+1=17(个)6. 有红、黄、蓝、绿四种颜色的铅笔各10支,拿的时候不许看铅笔的颜色,那么一次至少要拿多少支,才能保证其中一定有4支是同一种颜色的铅笔?答案:13支解析:最不利原则,34+1=13(支)7. 口袋里装有红、黄、蓝、绿这4种颜色的球,且每种颜色的球都有4个,小华闭着眼睛从口袋里往外摸球,那么他至少要摸出多少个球,才能保证摸出的球中每种颜色的球都有?答案:13个解析:最不利原则,34+1=13(个)8. 一副扑克牌共54张,其中有2张王牌,还有黑桃、红心、草花和方块4种花色的牌各13张,那么:(1)至少从中摸出多少张牌,才能保证在摸出的牌中有黑桃?(2)至少从中摸出多少张牌
4、,才能保证至少有3张牌是红桃?(3)至少从中摸出多少张牌,才能保证有5张牌是同一花色的?(1)答案:42张。 解析:最不利原则,133+2+1=42(张)(2) 答案:44张 解析:最不利原则,133+2+3=44(张)(3) 答案:19张 解析:最不利原则,44+2+1=19(张)9. 把40块巧克力放入A、B、C、D四个盒子内,如图8-1,A盒中放的最多,放了13块,且四个盒子内装的巧克力的数量依次减少,那么:(1)D盒最少可以装几块?(2)D盒最多可以装几块?(1) 答案:4块 解析:要想D放最少,只需保证B、C放的最多,40-13=27(块),3个连续自然数的和为27=10+9+8 ,
5、D每次拿出2个放入B、C中,最多拿出4个。(2) 答案:8块 解析:要想D放最多,只需保证B、C放的最少,40-13=27(块),3个连续自然数的和为27=10+9+8.10. 圆桌周围恰好有12把椅子,现在已经有一些人在桌边就坐,当再有一人入座时,就必须和已就坐的某个人相邻,问:已就坐的最少有多少人?答案:4人解析:最不利原则,已入座的每人左右两边至多有2个空座,3人为一个周期,123=4(人)拓展篇1. 红领巾小学今年入学的一年级新生中有370人是在同一年出生的. 试说明:他们中一定有两个人是在同一天出生的. 答案:一定有两个人是在同一天出生的. 解析:平年365 天, 闰年366天。37
6、0365=15,370366=15,370个苹果放入365个或366个抽屉里,至少有2个苹果放入同一个抽屉里。2. 某公司决定派95名员工去8个不同的城市进行市场调查,是不是一定有12个人会去同一城市?“一定有13个人去同一城市”这个说法正确吗?答案:一定有12个人会去同一城市。不一定有13个人去同一城市。解析:958=117 。95个苹果放入8个抽屉里,至少有12个苹果放入同一个抽屉里。3. 一个盒子内有四个格子,现在我们闭着眼睛,把棋子往格子里“瞎放”(没有放到格子外的),那么至少要放多少枚棋子,才能保证一定有两枚棋子放在同一格内?答案:5枚解析:最不利原则,至少要放5枚棋子,才能保证一定
7、有两枚棋子放在同一格内.4. 一个鱼缸里有很多条鱼,共有5个品种,至少要捞出多少条鱼,才能保证其中有5条相同品种的鱼?答案:21条。解析:最不利原则,54+1=21(条)5. 冬冬把一副围棋子混装在一个盒子中,然后每次从盒子中摸出4枚棋子,那么他至少要摸几次,才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同的?(围棋子有黑、白两种颜色)答案:11次。解析:围棋子有黑、白两种颜色,每次摸出4枚棋子,有全黑、全白、3黑1白、3白1黑、2黑2白,共五种可能,所以至少要摸52+1=11(次)才能保证其中有三次摸出棋子的颜色情况是相同。6. 在一个盒子里装着形状相同的3种口味的果冻,分别是苹果口味的、草莓口味
8、的和牛奶口味的,每种果冻都有20个,现在闭着眼睛从盒子里拿果冻. 请问:(1)至少要从中拿出多少个,才能保证拿出的果冻中有牛奶口味的?(2)至少要从中拿出多少个,才能保证拿出的果冻中至少有两种口味?(1)答案:41个 解析:最不利原则,将苹果口味的、草莓口味的全都拿出,202+1=41(个)(2)答案:21个 解析:最不利原则,将任一种口味的全都拿出,20+1=21(个)7. 一个布袋里有大小相同颜色不同的一些木球,其中红色的有10个,黄色的有8个,蓝色的有3个,绿色的有1个,请问:(1)一次至少要取出多少个球,才能保证取出的球至少有三种颜色?(2)一次至少要取出多少个球,才能保证其中必有红球
9、和黄球?(1)答案:19个 解析:最不利原则,将最多的两种颜色球全都拿出来,10+8+1=19(个)。(2)答案:15个 解析:最不利原则,将蓝色,绿色和红色的全都拿出,3+1+10+1=15(个)。8. 一副扑克牌共54张,其中有2张王牌,还有黑桃、红心、草花和方块4种花色的牌各13张,现在要从中随意取出一些牌,如果要保证在取出来的牌中至少包含三种花色,并且这三种花色的牌至少都有3张,那么最少要取出多少张牌?答案:33张。解析:最不利原则,将任意两种花色的牌全都取出,再取另外2种花色的牌各两张,以及两张王牌,132+2+2+2+1=33(张)9. 黑色、白色、黄色、红色的筷子各有8根,混杂放
10、在一起,在黑暗中取出一些筷子. 要使得这些筷子能够搭配出两双筷子(两根筷子颜色相同即为一双),那么最少要取多少根才能保证达到要求?答案:7根。解析:最不利原则,取任意一种颜色的筷子3根,其他3种颜色的筷子各取1跟,3+1+1+1+1=7(根)10. 将1只白袜子、2只黑袜子、3只红袜子、8只黄袜子和9只绿袜子放入一个布袋里,请问:(1)一次至少要摸出多少只袜子才能保证一定有颜色相同的两双袜子?(2)一次至少要摸出多少只袜子才能保证一定有颜色不同的两双袜子?(两只袜子颜色相同即为一双)(1)答案:13只。 解析:最不利原则,将白、黑、红颜色的袜子全取出,黄、绿袜子各取3只,1+2+3+3+3+1
11、=13(只)。(2) 答案:14只。 解析:最不利原则,将绿袜子全取出来,其它颜色袜子各取一只,9+1+1+1+1+1=14(只)。11. 31个同学围成一个圆圈,坐好后发现任何两个男生之间至少有两个女生,那么男生最多有多少人?答案:10人。解析:最不利原则,要想男生最多,两男生之间女生需最少为2人,3人为一周期,313=101(人)12. 现有10 把钥匙分别能开10把锁,但是不知道哪把钥匙能开哪把锁. 最少要试验多少次才能保证使全部的钥匙和锁相匹配?答案:45次。解析:最不利原则,第一把钥匙最多试验9次,第九把钥匙最多试验1次,第10把钥匙一定可以开最后一把锁,9+8+7+6+5+4+3+
12、2+1=45(次)。超越篇1. 体育馆里有足球、篮球和排球3种球,一个班的50名学生去借球,每人最少借1个,最多可以借2个,请问:最少有多少名学生借到球的数量和种类完全一样?答案:6名。解析:抽屉原理。每人借球的种类分别为足、篮、排、足足、篮篮、排排、足篮、足排、篮排共9种情况,509=55 , 5+1=6(名)2. 把31个桃子分给若干只猴子,每只猴子分得的桃子不超过3个,那么至少有几只猴子得到的桃子一样多?答案:6只。解析:每只猴子分得的桃子种类共有0、1、2、3四种可能,30(1+2+3)=5(只)15+1=6(只)。3. 有37个数,每个数为0或1. 要求:当把这些数以任意的方式排列在
13、圆周上时,总能找到6个1连排在一起,问:其中最少有多少个数是1?答案:31个。解析:要想总能找到6个1连排在一起,使每个0左右两边各放5个1,即6个数一周期,剩下的一个数为1,任意放入某个位置,总能找到6个1连排在一起。即(011111、011111、011111、011111、011111、011111)376=51,65+1=31(个)4. 有一个大口袋,里面装着许多球,每个球上写着一个数字,其中写0的有1个,写1的有2个,写2的有3个,写9的有10个. 如果闭着眼睛从袋中取球,那么至少要取出多少个球,才能保证取出的球中必有3个,它们上面的数字恰好组成678? (考虑“9”倒过来看是“6”
14、)答案:48个。解析:最不利原则,将标有0、1、2、3、4、5、6、8、9的球全都拿出,剩下标有数字7的球任意拿出一个才能保证取出的球中必有3个,它们上面的数字恰好组成678。1+2+3+4+5+6+7+9+10+1=48(个)5. 一个袋子中有三种不同颜色的球共20个,其中红球7个,黄球5个,绿球8个,现在阿奇闭着眼睛从中取球,要保证有一种颜色的球不少于4个,则至少要取出多少个球才能满足要求?如果还要保证另一种颜色的球不少于3个,则至少要取出多少个球?(1)答案:10个。 解析:最不利原则,每种颜色的球先拿出3个,只需再取出任意一个球,就能保证有一种颜色的球不少于4个。3+3+3+1=10(
15、个)。(2) 答案:13个。 解析:最不利原则,将最多的绿球8个全都取出,红球和黄球各取2个,只需再取出任意一个球,就能保证另一种颜色的球不少于3个。8+2+2+1=13(个)6. 50个苹果分给8个小朋友,那么分到苹果最多的小朋友至少分到多少个?如果1号小朋友最多给2个,2号最多给4个,3号最多给6个,8号最多给16个,那么得到苹果最多的小朋友至少分到多少个?(1)答案:7个。 解析:抽屉原理,50个苹果放入8个抽屉里,至少有7个苹果放入同一个抽屉里。508=62,6+1=7(个)。(2) 答案:8个。 解析:508=6 2 最少为6+1=7个最坏情况为 2 4 6 8 8 8 7 7 所以
16、最少为 8个7. 888名学生站成一个圆圈,如果任意连续32人中,至多有9名男生,那么男生的人数最多有多少人?答案:249人。解析:要使男生人数最多,平均分布时可取最大,在32人中,平均分布,1男2女,1男3女分布,分布如下:131213121312131213.。 88832=2724 24人 在一组中 前8至少有3人,后8至少有2男,要满足32人中9男,则剩余24人中最多有9-3男。共279+6=249人。8. 新春佳节,商场举办抽奖活动,抽奖箱中有五种不同颜色的奖券,分别有32、30、28、26、24张,每次可以抽出任意多张,但每抽出一张就要付2元钱,奖励方式如下:用15张同色的奖券换一架相同颜色的飞机模型,用11张同色的奖券换一架相同颜色的坦克模型,用4张同色的奖券换一架相同颜色的摩托车模型. 请问:至少要付多少钱,才能保证可以换到三种模型,且三种模型之间颜色互不相同?答案:146元。解析: 最坏情况为:32+104+1=73张 共732=146元。