第五单元数学广角—鸽巢问题
(考点归纳+题型精讲+通关题组)
考点一:鸽巢问题
1、把n+1(n是大于0的自然数)个物体放进n个“鸽笼”中,总有一个“鸽笼”至少放进了2个物体。
2、把多于kn(k、n都是大于0的自然数)个物体放进n个“鸽笼”中,总有一个“鸽笼”至少放进(k+1)个物体。
3、如果有n(n是大于0的自然数)个“鸽笼”,要保证有一个“鸽笼”至少放进了2个物品,那么至少需要有n+1个物品。
4、如果有n(n是大于0的自然数)个“鸽笼”,要保证有一个“鸽笼”至少放进了(k+1)(k是大于0的自然数)个物品,那么至少需要有(kn+1)个物品。
5、(分放的物体总数-1)÷(其中一个鸽笼里至少有的物体个数-1)=a……b(ba),a就是所求的鸽笼数。
6、利用“鸽巢问题”解决问题的思路和方法:①构造“鸽巢”,建立“数学模型”;②把物体放入“鸽巢”,进行比较分析;③说明理由,得出结论。
题型一:鸽巢问题
【精讲一】7名学生去图书馆借书,图书馆有A、B、C三类图书,每名学生最多可以借两本不同类的书,最少可以借一本,那么至少有几名学生所借书的种类完全相同?
【分析】根据题意可知,有6种不同的借书方式,用7除以6可知商为1,余数也为1,用1+1即可知道至少有2名学生所借书的种类完全相同。
【详解】7÷6=1(组)……1(名)
1+1=2(名)
答:至少有2名学生所借书的种类完全相同。
【精讲二】箱子里有大小形状一样的卡片,其中红卡30张,白卡20张,黄卡15张,蓝卡25张,那么最少要从箱子里摸出多少张卡,才能保证摸出的卡有红卡、白卡、黄卡和蓝卡。
【分析】根据题意,要保证摸出的卡有红卡、白卡、黄卡和蓝卡,按数量从多到小依次是红卡30张、蓝卡25张、白卡20张、黄卡15张;根据最不利原则即运气最差,把数量多的卡依次摸出来,即摸出了30张红卡、25张蓝卡、20张白卡,此时再任意摸一张,一定是黄卡,这时满足摸出的卡有红卡、白卡、黄卡和蓝卡;据此解答。
【详解】30+25+20+1
=55+20+1
=75+1
=76(张)
答:最少要从箱子里摸出76张卡,才能保证摸出的卡有红卡、白卡、黄卡和蓝卡。
【点睛】本题考查鸽巣问题,采取最不利原则解题。
【精讲三】六(1)班有6名同学参加知识竞赛,满分100分。如果他们的成绩中最低分为96分,那么参赛的同学中至少有2人成绩相同。这种说法对吗?六(2)班有7名同学参加知识竞赛,他们的成绩中最低分也是96分,六(2)班参赛的学生中至少有几人成绩相同?(竞赛成绩的分数均为整数)
【分析】得分为整数,最低分是96分,那么得分的可能是96、97、98、99、100分,共5种分数。从最不利的情况考虑,如果前5名同学得分都不相同,那么第6名或第7名无论得分是多少,都至少有2人成绩相同。
【详解】如果5名同学的成绩分别是96、97、98、99、100分,共5种分数;
6÷5=1(名)……1(名)
1+1=2(名)
六(1)班参赛的同学中至少有2人成绩相同,这种说法是对的。
7÷5=1(名)……2(名)
1+1=2(名)
答:六(1)班有6名同学参加,参赛的学生中至少有2人成绩相同,这种说法是对的。
六(2)班有7名同学参加,参赛的学生中至少有2人成绩相同。
【点睛】本题考查鸽巣问题,采用最不利原则解答。
【精讲四】从扑克牌中取出两张王牌,在剩下的52张中任意取牌.
(1)至少取多少张牌,保证有2张牌的点数相同?
(2)至少取多少张牌,保证有2张牌的点数不同?
(3)至少取多少张牌,保证有2张花色相同?
(4)至少取多少张牌,保证有2张红桃?
【分析】剩下的52张扑克牌中,共有4种花色,红桃、黑桃、方片,梅花各13张。
(1)保证有2张牌的点数相同,最坏的情况是,从到各取一张,此时只要再任意抽取一张,就能保证有2张牌的点数相同;
(2)保证有2张牌的点数不同,最坏的情况是,取出4张同点数的牌,4种花色各一张,此时只要再任意抽取一张,就能保证2张牌的点数不同;
(3)保证有2张花色相同,最坏的情况是,抽4张牌中,红桃、黑桃、方片,梅花各1张,此时只要再任意抽一张,就能保证至少2张牌的花色相同;
(4)保证有2张红桃,最坏的情况是,把13张黑桃、13张方片和13张梅花都取完,然后再取两张就能保证有2张红桃。
【解答】解:(1)(张
答:至少取14张牌,保证有2张牌的点数相同。
(2)(张
答:至少取5张牌,保证有2张牌的点数不同。
(3)(张
答:至少取5张牌,保证有2张花色相同。
(4)(张
答:至少取41张牌,保证有2张红桃。
【点评】此题考查了利用抽屉原理解决实际问题的灵活应用,关键是从最差情况考虑。
【精讲五】10个小朋友相约去游乐场,共有碰碰车、摩天轮、旋转木马三种游乐设施可选择,每个小朋友可选一个