劉玲
鴿巢原理又叫抽屜原理。
抽屜原理一:如果將n+1(n≥1)個物體任意放進n個抽屜里,那么至少有一個抽屜里放有兩個或兩個以上的物體。如,將5個蘋果任意放進4個抽屜里,那么至少有一個抽屜里要放2個蘋果。
抽屜原理二:如果將多于m×n個物體任意放進n個抽屜里,那么至少有一個抽屜里放有m+1個物體或更多的物體。如,將17朵鮮花插進3只花瓶,那么至少有一只花瓶中插有6朵或更多的鮮花。
【例1】幼兒園買來了很多小白兔、長頸鹿和小熊玩具,如果每個小朋友從中任意選擇兩件,那么至少要有幾個小朋友才能保證總有兩人選擇的玩具相同?
【分析與解】解問題的關鍵是確定物體和抽屜。這里應該把選擇的兩件玩具作為一個抽屜,而在玩具中挑選兩件,所有的選擇有如下幾種情況:(兔,兔),(兔,鹿),(兔,熊),(鹿,鹿),(鹿,熊),(熊,熊),把每一種選擇方式看作一個抽屜,共有6個抽屜,而將幼兒園的小朋友看作物體,如此問題可轉化為把若干個物體放進6個抽屜中去。根據抽屜原理一,要保證至少有兩人取得的玩具相同,就至少要有7個小朋友。
解:6+1=7
答:至少要有7個小朋友才能保證總有兩人選擇的玩具相同。
【例2】六(1)班一共有21個同學參加體育活動,有打籃球、跳繩、踢毽子和打羽毛球4個活動項目。如果每個同學都參加活動,那么至少有多少個同學參加同一個活動項目?
【分析與解】這是一個“抽屜問題”,也稱為“鴿巢問題”。如果把打籃球、跳繩、踢毽子和打羽毛球看作4個抽屜,再把21個同學看作21個物體,又因為21=5×4+1,且由抽屜原理可知,至少有5+1=6(個)同學參加同一個活動項目。
解:21=5×4+1
5+1=6(個)
答:至少有6個同學參加同一個活動項目。
【例3】學校食堂中午有5種不同的菜和4種不同的湯,每人只能打一種菜和一種湯。六年級有165人在學校吃飯,他們中至少有多少人買的菜和湯是完全一樣的?
【分析與解】在5種不同的菜和4種不同的湯中,買一種菜和一種湯,共有5×4=20(種)不同的買法。我們把20種不同的買法看成20個鴿巢,把六年級在校吃飯的165個人的買法看成是165個物體。
165÷20=8……5,因為165=8×20+5,由抽屜原理可知,至少有8+1=9(個)人買的菜和湯一樣。
解:165=8×20+5
8+1=9(個)
答:他們中至少有9個人買的菜和湯是完全一樣的。