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抽屜原理是奧數(shù)中非常重要的一個知識點。這個就和小學(xué)其他數(shù)學(xué)區(qū)分開來了,屬于純純的奧數(shù)的內(nèi)容,除非以后就是一路打算搞競賽的,如果是為了小升初的,那么小學(xué)畢業(yè)以后就可以扔掉了。 這部分內(nèi)容家長如果要給孩子講明白是有一定困難的,所以更需要細(xì)心體會喲~ 所謂抽屜原理,又叫鴿籠原理,主要由以下三條所組成: 原理1: 把多于n+1個的物體放到n個抽屜里,則至少有一個抽屜里的東西不少于兩件。 原理2 :把多于mn(m乘n)+1(n不為0)個的物體放到n個抽屜里,則至少有一個抽屜里有不少于(m+1)的物體。 原理3 :把無窮多件物體放入n個抽屜,則至少有一個抽屜里有無窮個物體。 想要深刻理解這三條原理,最好的辦法就是自己去證一證。 沒錯,數(shù)學(xué)的證明題分成兩類:這也要證啊和這也能證??? 抽屜原理算不錯的了,沒看見過讓你求證0只有一個的習(xí)題吧?反正當(dāng)年我是覺得這也太扯淡了。。。 事實上,這三條原理還真的是可以證明的。首先來看原理1: 我們理論上可以把所有放置的情況給羅列出來:注意到n雖然是任意的自然數(shù),不管怎么大,總還是有限的一個數(shù),但是這顯然不是什么好的證明辦法。因為情況實在是太多了——而且這個結(jié)論看起來真的很容易啊。 于是我們有一種想法,能不能從它的反面出發(fā),即:沒有一個抽屜的東西多于一件。 注意學(xué)好語文的重要性:不少于兩件的反面究竟是不多于一件還是兩件? 這是第一關(guān)。當(dāng)你理清了確實是不多于一件之后,我們再往下看。 因為有n個抽屜,每個抽屜不多于一件,所以總數(shù)一定是小于等于n,不可能等于一個比n大的自然數(shù),所以矛盾! 這就是傳說中的反證法。 我們可以利用反證法把后面兩條性質(zhì)證明一下,留作給家長的練習(xí)。 因為這個內(nèi)容課堂上不講,所以我們的起步就會低一些。 首先來看例子:學(xué)校周末組織4個班的同學(xué)去春游,有三個地方可以選擇:博物館、天一閣和野生動物園,試說明,一定至少有兩個班去同一個地點。 這時候,我們要做的是引導(dǎo)孩子,讓他們把什么看做抽屜什么看做物品,然后套用抽屜原理。 事實上,這也是所有用抽屜原理題目的通用辦法:即構(gòu)造出抽屜和物品。 說說總是簡單的,之前已經(jīng)講過,構(gòu)造法是數(shù)學(xué)中最具有創(chuàng)造力和技巧性的方法,幾乎只有0和1兩種狀態(tài)——要么構(gòu)造出來要么構(gòu)造不出來。 當(dāng)然,在這個題目中,抽屜和物品是很容易看出來的。我們可以把班級數(shù)看成物品,把地點看成是抽屜,我們很容易得到結(jié)論:4件物品放進(jìn)三個抽屜,所以至少有一個抽屜要放兩件以上的物品。 一聲輕嘆:要是所有的抽屜原理的題目都是如此這般該多好啊。 不急,我們可以再來看一個簡單的例子: 1830個人中,至少有多少人生日是在同一天? 很顯然,1830就是物品的數(shù)目,那么抽屜數(shù)是多少呢?一年365天嘛,所有1830/365等于5余5,所以至少有6個人同一天生日! 2月29日生的不服! 這就是不夠嚴(yán)密啊家長朋友們!數(shù)學(xué)題處處是坑啊!一定要從小養(yǎng)成習(xí)慣?。?/span> 所以1830/366=5,至少有5個人同一天生日才是正解! |
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