小学奥数—抽屉原理讲解.doc

小学奥数－抽屉原理（一）
抽屉原理1将多于n件物品任意放到n个抽屉中，那么至少有一个抽屉中的物品不少于2件。
抽屉原理2将多于m×n件物品任意放到到n个抽屉中，那么至少有一个抽屉中的物品不少于（m+1）件。

例1 五年级有47名学生参加一次数学竞赛，成绩都是整数，满分是100分。已知3名学生的成绩在60分以下，其余学生的成绩均在75～95分之间。问：至少有几名学生的成绩相同？
【分析与解答】 关键是构造合适的抽屉。既然是问“至少有几名学生的成绩相同”，说明应以成绩为抽屉，学生为物品。除3名成绩在60分以下的学生外，其余成绩均在75～95分之间，75～95共有21个不同分数，将这21个分数作为21个抽屉，把47-3=44（个）学生作为物品。44÷21= 2……2，根据抽屉原理2，至少有1个抽屉至少有3件物品，即这47名学生中至少有3名学生的成绩是相同的。
例2 夏令营组织2000名营员活动，其中有爬山、参观博物馆和到海滩游玩三个项目。规定每人必须参加一项或两项活动。那么至少有几名营员参加的活动项目完全相同？
【分析与解答】 本题的抽屉不是那么明显，因为问的是“至少有几名营员参加的活动项目完全相同”，所以应该把活动项目当成抽屉，营员当成物品。营员数已经有了，现在的问题是应当搞清有多少个抽屉。因为“每人必须参加一项或两项活动”，共有3项活动，所以只参加一项活动的有3种情况参加两项活动的有爬山与参观、爬山与海滩游玩、参观与海滩游玩3种情况，所以共有3+3=6（个）抽屉。2000÷6=333……2，根据抽屉原理2，至少有一个抽屉中有333+1=334（件）物品，即至少有334名营员参加的活动项目是相同的。
例3把125本书分给五（2）班学生，如果其中至少有1人分到至少4本书，那么，这个班最多有多少人？
【分析与解答】 这道题一下子不容易理解，我们将它变变形式。因为是把书分给学生，所以学生是抽屉，书是物品。本题可以变为：125件物品放入若干个抽屉，无论怎样放，至少有一个抽屉中放有4件物品，求最多有几个抽屉。这个问题的条件与结论与抽屉原理2正好相反，所以反着用抽屉原理2即可。由　　1255÷（4-1）＝41……2知，125件物品放入41个抽屉，至少有一个抽屉有不少于4件物品。也就是说这个班最多有41人。
同学们想一想，如果有42个人，还能保证至少有一人分到至少4本书吗？
例4五（1）班张老师在一次数学课上出了两道题，规定每道题做对得2分，没做得1分，做错得0分。张老师说：可以肯定全班同学中至少有6名学生各题的得分都相同。那么，这个班最少有多少人？
【分析与解答】 由“至少有6名学生各题的得分都相同”看出，应该以各题得分情况为抽屉，学生为物品。如果用（a，b）表示各题的得分情况，其中a，b分别表示第一、二题的得分，那么有（2，2），（2，1），（2，0），（1，2），（1，1），（1，0），（0，2），（0，1），（0，0）9种情况，即有9个抽屉。
本题变为：已知9个抽屉中至少有一个抽屉至少有6件物品，求至少有多少件物品。反着用抽屉原理2，得到至少有9×（6－1）+1=46(人)。
例5任意将若干个小朋友分为五组。证明：一定有这样的两组，两组中的男孩总数与女孩总数都是偶数。
【分析与解答】 因为一组中的男孩人数与女孩人数的奇偶性只有下面四种情况：（奇，奇），（奇，偶），（偶，奇），（偶，偶）。将这四种情况作为4个抽屉，五组作为5件物品，由抽屉原理1知，至少有一个抽屉中有两件物品。即这五组中至少有两组的情况相同，将这两组人数相加，男孩人数与女孩人数都是偶数。

小学奥数－抽屉原理（二）
例1 从1，3，5，7，…，47，49这25个奇数中至少任意取出多少个数，才能保证有两个数的和是52。
【分析与解答】 首先要根据题意构造合适的抽屉。在这25个奇数中，两两之和是52的有12种搭配：

　　｛3，49｝，｛5，47｝，｛7，45｝，｛9，43｝，

　　｛11,41｝，｛13，39｝，｛15，37｝，｛17，35｝，

　　｛19，33｝，｛21，31｝，｛23，29｝，｛25，27｝。

将这12种搭配看成12个抽屉，每个抽屉中有两个数，还剩下一个数1，单独作为一个抽屉。这样就把25个奇数分别放在13个抽屉中了。因为一共有13个抽屉，所以任意取出14个数，无论怎样取，至少有一个抽屉被取出2个数，这两个数的和是52。所以本题的答案是取出14个数。
例2在下图所示的8行8列的方格表中，每个空格分别填上1，2，3这三个数字中的任一个，使得每行、每列及两条对角线上的各个数字的和互不相等，能不能做到？
【分析与解答】 在8行8列的方格表中，8行有8个和，8列也有8个和，2条对角线有2个和，所以一共有8+8+2=18（个）和。因为题目问的是，这18个和能否互不相等，所以这18个和是物品，而和的不同数值是抽屉。
按题目要求，每个和都是由1，2，3三个数中任意选8个相加而得到的。这些和中最小的是8个都是1的数相加，和是8；最大的是8个都是3的数相加，和是24。在8至24之间，不同的和只有24-8+1=17(个)。将这17个不同的和的数值作为抽屉，把各行、列、对角线的18个和作为物品。把18件物品放入17个抽屉，至少有一个抽屉中的物品数不少于2件。也就是说，这18个和不可能互不相等。
例3用1，2，3，4这4个数字任意写出一个10000位数，从这个10000位数中任意截取相邻的4个数字，可以组成许许多多的四位数。这些四位数中至少有多少个是相同的？
【分析与解答】 猛一看，谁是物品，谁是抽屉，都不清楚。因为问题是求相邻的4个数字组成的四位数有多少个是相同的，所以物品应是截取出的所有四位数，而将不同的四位数作为抽屉。
在10000位数中，共能截取出相邻的四位数10000-3=9997（个），即物品数是9997个。用1，2，3，4这四种数字可以组成的不同四位数，根据乘法原理有4×4×4×4=256（种），这就是说有256个抽屉。
　　9997÷256=39……13，
　　所以这些四位数中，至少有40个是相同的。

练习

1.红光小学每周星期一、三、五、六各举办一种课外活动，问：至少要有多少学生报名参加，才能保证其中至少有3位学生所参加的课外活动完全一样？
2.任意取多少个自然数，才能保证至少有两个数的差是7的倍数？
3.在前10个自然数中，至少取多少个数，才能保证其中有两个数的和是10？
4.右图是一个5行5列的方格表，能否在每个方格中分别填上1，2，3中的一个数，使得每行、每列及两条对角线上的五个方格中的数字之和互不相同？
5.要把85个球放入若干个盒子中，每个盒子中最多放7个。问：至少有几个盒子中放球的数目相同？

习题答案

1.4箱。提示：92÷（138-110+1）=3……5。
2.28人。提示：200÷（8-1）=28……4。
3.8堆。提示每堆只有一枚分币的有1分、2分、5分三种情况，每堆有两枚分币的有1分与2分，1分与5分，2分与5分三种情况，每堆有三枚分币的只有一种情况。将这3+3+1=7（种）情况作为7个抽屉。
4.11人。提示：四类书至多借2本的借法有：甲，乙，丙，丁，甲乙，甲丙，甲丁，乙丙，乙丁，丙丁共10种。将这10种借法看成10个抽屉。
5.正确。提示：75年约有60×60×24×366×75≈23.72（亿秒），以每2秒为一个抽屉，共有23.72÷2=11.86亿（个）抽屉，将12亿件物品放入11.86亿个抽屉，至少有一个抽屉有不少于2件物品，即至少有两人的出生时间在两秒之内。
6.43人。提示：从4名候选人中选出2名，共有3+2+1=6（种）不同的选法。将这6种选法作为抽屉，全班学生作为物品，至少应有6×（8-1）+1=43（件）物品。
7.提示：假设16个小朋友每人分到的饼干数目都不相同，则至少有1+2+3+…+16=136（块）饼干，现在只有135块饼干，所以假设不成立。
　1.31名。提示：只参加一次活动的有4种选择；参加两次活动的有下面6种选择：｛星期一、三｝，｛星期一、五｝，｛星期一、六｝，｛星期三、五｝，｛星期三、六｝，｛星期五、六｝；参加三次活动的有下面4种选择，｛星期一、三、五｝，｛星期一、三、六｝，｛星期一、五、六｝，｛星期三、五、六｝；参加四次活动的有1种选择。共有4+6+4+1=15（种）选择。
2.8。提示：与例2类似，按除以7的余数将自然数分为7类。
3.7。提示：与例3类似，分下面6个抽屉：(1，9)，(2，8)，(3，7)，(4，6)，(5)，(10)。
4.不能。提示：与例4类似。
5.4个。提示：每盒放1，2，3，4，5，6，7个球，这样的七盒共放球1+2+3+4+5+6+7=28（个），85÷28=3……1，所以至少有4个盒中的球数相同。
6.11个。