1、鸽巢问题(抽屉原理)
“鸽巢原理”(一):把m个物体任意放进n个鸽巢里(m>n,n是自然数),那么一定有一个鸽巢里至少放进了2个物体。
“鸽巢原理”(二):把多于kn个的物体任意分放进n个鸽巢中(k和n是非自然数),那么一定有一个鸽巢里至少放进了(k+1)个物体。
2、应用“鸽巢原理”解决简单的实际问题
(1)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。
(2)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。
(3)(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(b<a),a就是所求的鸽笼数。
3、利用“鸽巢问题”解决问题的思路和方法:
(1)分析题意,把实际问题转化成“鸽巢问题”,即弄清楚“鸽巢”(“鸽巢”是什么,有几个鸽巢)和分放的物体。
(2)设计“鸽巢”的具体形式。
(3)运用原理得出某个“鸽巢”中至少分放的物体个数,最终解决问题。
4、应用“鸽巢原理”解决实际问题的一般步骤:
(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。
1. 解决“把m个物体任意分放进n个抽屉中(m>n,m,n是非零自然数),求总有一个抽屉里至少放几个物体”的问题时,要用m除以n的商加1,而不是用商加余数。
2. 已知抽屉数量和分的结果,求待分物数量,待分物数量=抽屉数量+1。
【考点精讲一】(24-25·江苏南京)一个不透明的口袋里有大小和质地完全相同的红、黄两种颜色的球各10个。一次最少摸出多少个球,才能保证有5个颜色相同的球?
【答案】9个
【分析】此题属于抽屉问题,关键是找出“最坏情况”,然后进行分析,继而解答得出结论。最坏的结果是每种球都摸出4个,那么摸了4+4=8(个),再摸一个,就能得到5个颜色相同的球,从而得出问题的答案。
【详解】4+4+1=9(个)
答:一次最少摸出9个球,才能保证有5个颜色相同的球。
【考点精讲二】(2023·四川成都·小升初真题)班上共有60位同学,生日记为某月某号,问每个同学两个问题:班上有几个人与你生日的月份相同,班上有几个人与你生日的号数相同(比如生日为1月12日与12月12日的号数是相同的)。结果发现,所得到的回答中包含了由0到14的所有整数,那么,该班至少有多少个同学生日相同?
【答案】2个
【分析】回答中包含了由0到14的所有整数,因此有1~15人在同月份或同日期
日期+月份的总数一共有(种)
因此恰好有1~15人,每种情况出现一次且有60个月份+60个日期。
若无人同生日,设从1月到12月人数依次减少,1日到31日人数依次减少,那么1日最多有12个人,否则1日必定有人同生日。而此时12个人生日在1日,那么说明每个月的1日都有人,月份至少为,而,因此1~12月里面最多只能有10个月有人在1日过生日,日期中最多10人相同,1~15又都要出现,因此,11,12,13,14,15均为同月出现的回答,但此时,月份依然超过了最高限制,因此矛盾,不可能无人同一天生日。据此解答。
【详解】答案的数量:(个)
日期+月份的总数一共有:(种)
因此恰好有1~15人,每种情况出现一次且有60个月份+60个日期。
若无人同生日,月份至少为,而
11,12,13,14,15均为同月出现的回答,但此时,月份依然超过了最高限制,因此矛盾,不可能无人同一天生日。
答:该班至少有2个同学生日相同。
【考点精讲三】(2024六年级下·全国·专题练习)一把钥匙只能开一把锁,现有8把钥匙和8把相配的锁,最多要试验几次能保证全部的钥匙和锁相匹配?
【答案】28次
【分析】从最不利的情况考虑,用8把钥匙去试第一把锁,最不利的情况是实验了7次,前6次都没有打开,第7次无论打开与否,都能确定这把锁匹配的钥匙;以此类推,第二把锁最多实验6次,第三把锁最多实验5次,……最后一把锁最多实验1次,据此用加法求出总次数。
【详解】7+6+5+4+3+2+1=28(次)
答:最多要试验28次能保证全部的钥匙和锁匹配。
一、解答题
1.5只鸽子飞进了3个鸽笼,总有1个鸽笼至少飞进了2只鸽子。为什么?
【答案】见详解
【分析】5只鸽子飞进了3个鸽笼,可以通过把5分解成3个数来说明理由。
【详解】分解法:
把5分解成3个数,共有4种情况,在任何一种情况中,总有一个数大于等于2,所以5只鸽子飞进了3个鸽笼,总有1个鸽笼至少飞进了2只鸽子。
2.某次投篮比赛,5名队员共投进33个球,一定有一名队员至少投进了多少个球?
【答案】7个
【分析】将此问题看作鸽巢问题。5名队员相当于5个鸽巢,33个进球相当于33只鸽子,将33个进球平均分配给5名队员,每名队员进6个球,还剩3个进球,剩余的3个进球无论分给哪名队员,总会有一名队员至少进7个球。
【详解】33÷5=6(个) 3(个)
6+1=7(个)
答:一定有一名队员至少投进了7个球。
【点睛】本题考查了抽屉原理,能根据题意正确列式是解题关键。
3.把20个西瓜放进9个筐里,无论怎么放,总有一个筐里至少放了3个西瓜,为什么?
【答案】见详解
【分析】把20个西瓜看作被分放物体,9个筐看作抽屉,被分放物体的数量÷抽屉的数量=平均每个抽屉分放物体的数量……剩下物体的数量,一个抽屉里至少分放物体的数量=平均每个抽屉分放物体的数量+1,据此解答。
【详解】20÷9=2(个)……2(个)
2+1=3(个)
答:把20个西瓜放进9个筐里,无论怎么放,总有一个筐里至少放了3个西瓜。
【点睛】本题主要考查应用抽屉原理解决实际问题,准确找出抽屉数和被分放物体数是解答题目的关键。
4.把11支圆珠笔发给5名同学,不管怎么发,总有一名同学至少发到3支圆珠笔。为什么?
【答案】3支;原因见详解
【分析】把五名同学看作5个抽屉,把11支圆珠笔看作11个元素,从最不利情况考虑,要使每名同学的支数最少,只有使每个抽屉的元素数尽量平均即可。
【详解】11÷5=2(支)……1(支)
2+1=3(支)
所以总有一名同学至少发到3支。
【点睛】本题考查利用抽屉原理解决实际问题的灵活运用,关键是从最差情况考虑。
5.有5种颜色的袜子各10只混装在纸箱内,从纸箱中至少取出多少只,能保证有3双袜子?
【答案】10只
【分析】假设运气最差的情况,先取的5只袜子颜色都不一样,再取出1只就能配成一双;再从纸箱中取1只和刚取走的那只颜色一样,又配齐5种颜色,再取一只又能配成一双;继续从纸箱续取1只和刚取走的那只颜色一样,又配齐5种颜色,再取一只又能配成一双;这样就配成了3双袜子。
【详解】5+1+1+1+1+1=10(只)
答:从纸箱中至少取出10只,能保证有3双袜子。
【点睛】本题是鸽巢问题(抽屉问题),采用最不利原则(运气最差原则)来解题。
6.某班学生去买有关语文、数学、英语三种类型的课外书,根据自己的喜好有买一本的,两本的,也有买三本的。至少要去几名学生才能保证一定有两名同学买到相同的书?
【答案】8名
【分析】如果买一本的有3种买法,如果买两本的有3种买法,如果买三本的有1种买法,共有3+3+1=7(种)买法,看作7个抽屉,每个抽屉里有1个人,共需要7人,那么再有1个人,就能满足一定有两名同学买到相同的书。
【详解】3+3+1=7(种)
7+1=8(名)
答:至少要去8名学生才能保证一定有两名同学买到相同的书。
【点睛】此题考查了利用排列组合和抽屉原理解决实际问题的灵活应用,关键是确定抽屉数,再从最差情况考虑即可。
7.“六一”儿童节,李老师拿133个小礼物发给班里的所有学生,如果至少有一名学生拿到了4个小礼物,那么,李老师班里最多有多少名学生?
【答案】44名
【分析】从最不利的情况考虑:只有一名学生拿到了4个小礼物,其他学生每人拿到了3个小礼物,那么小礼物的总个数减1刚好是3的倍数,此时学生的总人数=(礼物总个数-1)÷3,据此解答。
【详解】(133-1)÷3
=132÷3
=44(名)
答:李老师班里最多有44名学生。
【点睛】本题主要考查鸽巢原理的应用,从最不利情况考虑问题是解答题目的关键。
8.某单位购进92箱桔子,每箱至少110个,至多138个,现将桔子数相同的作为一组,箱子数最多的一组至少有几箱?
【答案】4箱
【分析】每箱装的个数在110~138个,从最不利的情况考虑,最多有138-110+1=29种装箱情况,把29种装箱情况看作29个抽屉,把92箱看作92个元素,那么每个抽屉需要放92÷29=3(箱) 5(箱),所以每个抽屉放剩下的5箱,再不论怎么放,总有一个抽屉里至少有:3+1=4箱,所以,现将桔子数相同的作为一组,箱子数最多的一组至少有4箱,据此解答。
【详解】根据分析可得,138-110+1=29(种)
92÷29=3(箱) 5(箱)
3+1=4(箱)
答:箱子数最多的一组至少有4箱。
【点睛】此题属于典型的抽屉原理习题,解答此类题的关键是找出把谁看作“抽屉个数”,把谁看作“物体个数”,然后根据抽屉原理解答即可。
9.11只鸽子飞进了4个鸽笼,总有1个鸽笼至少飞进了3只鸽子。为什么?
【答案】见详解
【分析】典型的抽屉问题。将11只尽量平均分到4个鸽笼里面,每个笼子分到了2个鸽子,剩下3只鸽子,多出的3只鸽子至少有1只是飞到任意一个笼子里面的。
【详解】11÷4=2(只)……3(只)
2+1=3(只)
故总有1个鸽笼至少飞进了3只鸽子。
10.小悦,冬冬和阿奇到费叔叔家玩,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】见详解
【分析】把3人看作是3个抽屉,19块巧克力看做19个元素,考虑最差情况:把19块巧克力平均分配在3个抽屉中:19÷3=6(块) 1(块),那么每个抽屉都有6块,那么剩下的1块,无论放到哪个抽屉都会出现7块在同一个抽屉里。
【详解】19÷3=6(块) 1(块)
6+1=7(块)
答:所以一定有人至少拿到7块巧克力,那么此时其他两个人分得6块,所以不能保证一定有人拿到8块。
【点睛】此题属于典型的抽屉原理习题,解答此类题的关键是找出把谁看作“抽屉个数”,把谁看作“物体个数”,然后根据抽屉原理解答即可。
11.学校开设了书法、舞蹈、棋类、乐器四个课外学习班,每个学生最多可以参加两个(可以不参加)学习班。某班有52名同学,至少有几名同学参加课外学习班的情况完全相同?
【答案】5人
【分析】本题同学参加情况共11种,不参加、书法、舞蹈、棋类、乐器、书法和舞蹈、书法和棋类、书法和乐器、舞蹈和棋类、舞蹈和乐器、棋类和乐器;这里可以把这11个情况看做11个抽屉,考虑最差情况,每个抽屉的人数尽量平均,52÷11=4(人)……8(人),每个抽屉都有4人,还剩下8人,由此即可利用抽屉原理解决问题。
【详解】52÷11=4(人)……8(人)
4+1=5(人)
答:至少有5名同学参加课外学习班的情况完全相同。
【点睛】此题考查了抽屉原理在实际问题中的灵活应用;根据题干,找出学生参加学习班的所有可能情况,是解决本题的关键。
12.李华家里存放了2022年全年的《人民日报》(每日一份报纸),如果他从中任意取出13份报纸,那么至少有2份报纸是同一个月的。这种说法对吗?列式计算说明理由。
【答案】说法对;理由见详解
【分析】抽屉原则二:如果把n个物体放在m个抽屉里,其中n>m,那么必有一个抽屉至少有:(1)当n不能被m整除时,k=[]+1个物体。(2)当n能被m整除时,k=个物体
【详解】13÷12=1(份)……1(份)
1+1=2(份)
答:这种说法对。
【点睛】关键是构造物体和抽屉,也就是找到代表物体和抽屉的量,然后依据抽屉原则进行计算。
13.将9个苹果放到8个抽屉里,总有一个抽屉里至少放进了几个苹果?将25个苹果放到8个抽屉里,总有一个抽屉里至少放进了几个苹果?
【答案】2个;4个
【分析】抽屉原则一:如果把(n+1)个物体放在n个抽屉里,那么必有一个抽屉中至少放有2个物体。
抽屉原则二:如果把n个物体放在m个抽屉里,其中n>m,那么必有一个抽屉至少有:(1)当n不能被m整除时,k=[]+1个物体。(2)当n能被m整除时,k=个物体。
【详解】9-8=1(个)
25÷8=3(组)……1(个)
3+1=4(个)
答:将9个苹果放到8个抽屉里,总有一个抽屉里至少放进了2个苹果;将25个苹果放到8个抽屉里,总有一个抽屉里至少放进了4个苹果。
【点睛】关键是构造物体和抽屉,也就是找到代表物体和抽屉的量,然后依据抽屉原则进行计算。
14.一个鱼缸里有4种鱼,每种鱼都有很多条。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】17条
【分析】把4个品种看作四个抽屉,从最极端的情况进行分析:因为考虑到最坏的情况即捞了16条出现每种4条,捞了第17条一定出现一种鱼有5条。
【详解】4×4+1
=16+1
=17(条)
答:至少要捞出17条鱼,才能保证其中有5条相同品种的鱼。
【点睛】此题属于典型的抽屉原理习题,解答此题的关键是从最极端的情况进行分析,根据抽屉原理,进行解答即可。
15.把15只鸽子放到4只鸽笼里,至少有几只鸽子放到同一只鸽笼里?
【答案】4只
【分析】根据题意,先将15只鸽子平均放到4只鸽笼里,每只鸽笼里放3只,还剩下3只,这3只鸽子,不管放到哪只鸽笼里,总有一只鸽笼至少有(3+1)只鸽子。
【详解】15÷4=3(只)……3(只)
3+1=4(只)
答:至少有4只鸽子放到同一只鸽笼里。
【点睛】本题考查鸽巢问题(抽屉问题),根据“至少数=物体数÷抽屉的个数+1(有余数的情况下)”解答。
16.把红、黄、蓝、白四种颜色的球各5个放在一个袋子里。至少取多少个球,可以保证取到两个颜色相同的球?
【答案】5个
【分析】根据最不利原理,先取4个球,红、黄、蓝、白各1个,则再取1个球无论是什么颜色,都能保证取到两个颜色相同的球。
【详解】4+1=5(个)
答:至少取5个球,可以保证取到两个颜色相同的球。
【点睛】根据抽屉原理中的最坏情况进行分析是完成本题的关键。
17.把25本书分发给4名同学,不管怎么分发,总有一名同学至少发到7本书。为什么?
【答案】见详解
【分析】抽屉原则二:如果把n个物体放在m个抽屉里,其中n>m,那么必有一个抽屉至少有:
(1)当n不能被m整除时,k=[]+1个物体。
(2)当n能被m整除时,k=个物体。
【详解】25÷4=6(本)……1(本)
6+1=7(本)
答:总有一名同学至少发到7本书。
【点睛】关键是构造物体和抽屉,也就是找到代表物体和抽屉的量,然后依据抽屉原则进行计算。
18.一个箱子里有形状、大小完全相同的红、黄、蓝、绿色小球各10个,如果要保证一次取出的小球里至少有3个小球颜色相同,那么一次至少要取出多少个小球?
【答案】9个
【分析】从最差的情况考虑,因为红、黄、蓝、绿色小球各10个,共有4种颜色,至少有3个小球颜色相同,即相同颜色的小球各有2个,共4×2=8(个),那么再取任何一个小球即可满足要求;据此解答。
【详解】由分析可知:
4×2+1
=8+1
=9(个)
答:那么一次至少要取出9个小球。
【点睛】本题考查抽屉原理,注意:要从最差的情况考虑。
19.育才小学共有18个班,学校要买多少个排球,才能保证有一个班至少能分到3个排球?
【答案】37个
【分析】把18个班看作是18个抽屉,排球的总数看作元素,考虑最差情况:把这些元素平均分配在18个抽屉里,每个抽屉要有2个排球,然后还要保证剩下1个球,那么剩下的1个排球无论放到哪个抽屉都会出现3个排球在同一个抽屉里。也就是才能保证有一个班至少能分到3个排球。据此解答。
【详解】18×(3-1)+1
=18×2+1
=36+1
=37(个)
答:学校要买37个排球,才能保证有一个班至少能分到3个排球。
【点睛】此题属于抽屉原理的逆推,解答此类题的关键是找出把谁看作“抽屉个数”,把谁看作“物体个数”,然后根据抽屉原理解答即可。
20.把红、黄、蓝、白4种颜色的球各10个放到1个袋子里。至少取多少个球,可以保证取到两个颜色相同的球?你知道吗?
【答案】5个
【分析】最坏情况是4种颜色的球各摸出一个,此时再摸出1个,一定有2个同色的,所以至少需要摸出5个球。
【详解】4+1=5(个)
答:至少取5个球,可以保证取到两个颜色相同的球。
21.给1个正方体木块的6个面分别涂上蓝、黄两种颜色,不论怎么涂至少有3个面涂的颜色相同。为什么?
【答案】见详解
【分析】将6个面看作6个物体,蓝、黄两种颜色看作2个抽屉,根据抽屉原则二:如果把n个物体放在m个抽屉里,其中n>m,那么必有一个抽屉至少有:(1)当n不能被m整除时,k=[]+1个物体。(2)当n能被m整除时,k=个物体
【详解】6÷2=3(个)
答:不论怎么涂至少有3个面涂的颜色相同。
22.小明表演扑克牌“魔术”。一副扑克牌,取出大小王,还剩52张牌,9人每人随意抽1张,至少有3张牌是相同的花色。你理解这个扑克牌“魔术”的道理吗?
【答案】见详解
【分析】这是一道典型的抽屉原理的题目。一副扑克牌一共有54张,去掉大小王就是52张,扑克牌除了大小王以外有4种花色, 也就是将这4种花色看成4个抽屉,9个人每人取1张牌就是9张,将这9张牌放入这4个抽屉中,尽量平均分,多出的1张总要放进其中的一个抽屉里。
【详解】据分析:
9÷4=2(张)……1(张)
2+1=3(张)
答:每个花色已经有2张了,多出的1张牌肯定是4种花色的任意一种,则9人每人随意抽1张,至少有3张牌是相同的花色。
23.某班有48位同学参加跳绳比赛,在规定的时间内,最多的同学跳了175次,最少的同学跳了160次,那么在该班中至少要挑出多少位同学,从中必能选出3位在规定的时间内跳绳次数相同的同学?
【答案】
33位
【分析】在160次到175次之间共有16种不同的跳绳次数,把每个跳绳次数看作1个抽屉,共有16个抽屉。最坏的情况是每个抽屉里放2个相同的跳绳次数,就必须选出16×2=32(位)同学。如果再选一位同学,不管他跳其中哪种次数,放入相应的抽屉中,这个抽屉中便有3个相同的跳绳次数,所以至少要挑出33位同学,才能保证从中必能选出3位在规定的时间内跳绳次数相同的同学。
【详解】
(位)
答:在该班中至少要挑出33位同学,从中必能选出3位在规定的时间内跳绳次数相同的同学。
24.盒子里装有数量足够多的大小、质地完全相同的红、黄、白三种颜色的玻璃球,每次摸出2个球。为了保证有5次摸出的结果相同,则至少需要摸多少次?
【答案】25次
【分析】根据题意,盒子里有红、黄、白三种颜色的玻璃球若干个,每次摸出2个球,可能会出现:红红、黄黄、白白、红白、红黄、黄白,共6种情况;
为了保证有5次摸出的结果相同,考虑运气最差的情况,即每种情况都摸出4次,此时只需再摸1次,就可保证5次找出的结果相同,据此解答。
【详解】6×4+1
=24+1
=25(次)
答:至少需要摸25次。
25.7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?
【答案】2名
【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。
26.张叔叔参加了某宝到店付款赢奖励的活动,共获得12次抽奖机会,他不放弃每次抽奖机会,至少有2次的抽奖结果是相同的,你知道为什么吗?
6.66元 66元 神秘任务包
小惊喜 开始抽奖 16.66元
5.66元 48元 谢谢参与
【答案】抽奖的结果共8种,张叔叔共抽奖12次,假设先抽8次,分别抽中8种不同的结果,剩下4次无论抽中什么结果,总能保证至少有2次抽奖结果是相同的。
【分析】根据题意可知,假设抽了8次,每一次结果都不同,剩下4次机会,无论怎么抽,至少有2次的抽奖结果是相同的。
【详解】根据题意,抽奖的结果共8种,张叔叔共抽奖12次,假设先抽8次,分别抽中8种不同的结果,剩下4次无论抽中什么结果,总能保证至少有2次抽奖结果是相同的。
27.“七月天孩儿面,说变就变”。某地区7月份出现过的天气情况如下表,该市至少有多少天是同一种天气?
晴 多云 阴 小雨 多云转晴
晴转多云 多云转阴 小雨转阴 小雨转多云 中雨转小雨
【答案】4天
【分析】根据题意可知,七月份有31天,一共出现了10种不同的天气,用31除以10,商为3,余数为1,所以再用3加上1,即可求出答案。
【详解】31÷10=3(天)……1(天)
3+1=4(天)
答:该市至少有4天是同一种天气。
28.希望小学六年级准备开展“中华好诗词”活动,六(1)班有45名学生,男、女生的人数比是3∶2,从中随机选取,至少选出多少人才能保证选出的学生中男、女生都有?
【答案】28人
【分析】根据题意可知,男、女生的人数比是3∶2,由此可知,男生人数大于女生人数;男、女生的人数比是3∶2,即男生和女生人数分成了3+2=5份,用六(1)班人数÷总份数,求出1份是多少,进而求出男生人数,如果必须保证选中的人有男有女,那么要作最坏的打算,即全是男生,把男生全部选完了,再选一定是女生,所以用男生人数+1,即可解答。
【详解】男、女生的人数比是3∶2,男生人数>女生人数。
3+2=5(份)
男生:45÷5×3
=9×3
=27(人)
27+1=28(人)
答:至少选出28人才能保证选出的学生中男、女生都有。
29.按照星座学说,根据出生时间不同,有十二个不同星座,请问至少找多少个同学,才能保证有四个人是同一个星座?
【答案】37个
【分析】把同学看作物品,星座看作抽屉,要保证至少有4个人在同一个抽屉,那么可以每个抽屉先放3个人,再在某一个抽屉中多放一个人。
【详解】(4-1)×12+1
=3×12+1
=36+1
=37(个)
答:至少找37个同学,才能保证有四个人是同一个星座。
30.某班学生去买语文书、数学书、外语书。买书的情况是:有买一本的、二本的、也有三本的,问至少要去几名学生才能保证一定有同学买到相同的书(每种书最多买一本)?
【答案】8名
【分析】首先考虑买书的几种可能性,买一本、二本、三本共有7种类型:
买一本的:有语文、数学、外语3种。
买二本的:有语文和数学、语文和外语、数学和外语3种。
买三本的:有语文、数学和外语1种。
把这7种类型看成7个抽屉,去的人数看作物品。要保证有抽屉里有2人,那么去的人数至少是抽屉数加1。
【详解】抽屉:3+3+1=7(个)
学生:7+1=8(名)
答:至少要去8名学生。
31.有5050张数字卡片,其中一张上写着1,2张上写着2,3张上写着3,…,100张上写着100。现在要从中抽取若干张,为了确保抽出的卡片中至少有10张以上的数字完全相同,至少要抽取多少张卡片?
【答案】865张
【分析】从最不利的情况考虑,先把数量不足10张的1-9全部取完,再把剩下的数字都分别取了9张,最后再取1张就能确保抽出的卡片中至少有10张以上的数字完全相同。
【详解】(1+2+3+4+…+9)+(110-10+1)×9+1
=(1+9)×9÷2+(110-10+1)×9+1
=10×9÷2+91×9+1
=45+819+1
=865(张)
答:至少要抽取865张卡片。
32.把61本书分给某个班级的学生,如果能保证有人分到至少3本书,那么这个班最多有多少人?
【答案】30人
【分析】要保证一个学生中至少有3本书,那么其他学生必须分满2本,从总数中拿出一本备用(用做最后改2本为3本),则(本数-1)÷(最多拿到的本数-1),所得商为学生数(无论是否有余数),据此解答。
【详解】(61-1)÷(3-1)
=60÷2
=30(人)
答:那么这个班最多有30人。
33.一副扑克牌54张,无论怎么抽,问至少抽多少张,一定会有4张牌点数相同?(不考虑大、小王)
【答案】40张
【分析】“一定”是关键词,考虑运气最差的情况,54张牌中有四种花色的A到K,每种花色有13张,在运气最差的情况下,先将一种花色的牌全部摸完,再将一种花色的牌全部抽完,只有2张牌的点数是相同的,继续运气差,又摸了13张剩下的花色,又3张牌的点数是一样的,最后无论在剩下的花色种随意抽一张牌,正好可以保证4张牌的点数是相同的。
【详解】13+13+13+1=40(张)
答:至少抽40张,一定会有4张牌点数相同。
【点睛】这题最重要的是考虑最差的情况,最好的情况就是一下子4张正好是点数相同的牌,最差的情况是怎么样都摸不到相同的点数的牌。
34.6个人进行射击训练,共射中121环,必定有1个人至少射中21环,为什么?
【答案】见详解
【分析】把6个人看作6个抽屉,把121环看作121个元素,从最不利情况考虑,每人射击20环,共射击20×6=120(环),剩下1环无论放在哪个抽屉,总有一个抽屉是20+1=21(环),据此解答。
【详解】121÷6=20(环)……1(环)
20+1=21(环)
答:因为如果每个人都射中不超过20环,那么6个人最多只能射中120环,但题目给出的总环数是121环,超过了120环,所以必定有1人至少射中21环。
35.为了发展和培养同学们的能力,学校开设了航模、科技、漫画三个社团,规定每个学生最多可以参加其中的两个社团(也可不参加)。那么,至少有多少名学生,才能保证有不少于30名学生参加社团的情况完全相同?
【答案】204名
【分析】根据题意,学生参加社团的情况有:不参加社团的;只参加其中的一个社团的,有航模、科技、漫画3种;参加其中的两个社团的,有航模和科技、航模和漫画、科技和漫画3种。一共有1+3+3=7种情况。把这7种情况看作7个抽屉,从最不利情况考虑,每个抽屉需要放30-1=29(名)学生,共需要29×7=203(名),再增加1个学生不论参加什么社团,总有一个抽屉的学生数量是29+1=30(名),所以至少有203+1=204(名)学生,才能保证有不少于30名学生参加社团的情况完全相同。
【详解】通过分析可得:
1+3+3=7
(30-1)×7+1
=29×7+1
=203+1
=204(名)
答:至少有204名学生,才能保证有不少于30名学生参加社团的情况完全相同。
36.把104粒花生分给15只小猴,每只小猴都要分到花生,那么至少有两只小猴分得的花生一样多,为什么?
【答案】见详解
【分析】考虑最不利原则,假设前13只小猴分得的花生各不相同,从1一直加到13为91粒,还剩下2只小猴子分13粒花生,不管怎么分,至少有2只小猴分得的花生一样多。
【详解】假设前13只小猴分得的花生各不相同,共有:
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13
=(1+13)×13÷2
=14×13÷2
=91(粒)
还剩下花生:104-91=13(粒)
还有小猴:15-13=2(只)
不管怎么分,至少有2只小猴分得的花生一样多。
答:至少有2只小猴分得的花生一样多,因为前13只小猴分得的花生各不相同后,剩下的2只小猴不管怎么分剩下的13粒花生,分得的花生粒数都只能是1~12粒,这样至少有2只小猴分得的花生一样多。
【点睛】本题考查鸽巢问题,采用最不利原则进行分析是解题的关键。
37.38名学生进行答题游戏,每人答2道题,规定答对一题得2分,不答不得分,答错扣1分,则至少有几名学生的成绩相同?
【答案】7名
【分析】抽屉原理:m÷n=a……b(m>n>1),把m个物体放进n个抽屉里,不管怎么放总有一个抽屉至少放进(a+1)个物体。2道题全答对可得2×2=4(分);1道题答对,另1道题不答,可得2×1=2(分);1道题答对,另1道题答错,可得2×1-1×1=1(分);2道题全不答可得0分;1道题不答,另1道题答错可得﹣1分;2道题全答错可得﹣2分。即物体数是38,抽屉数为6。
【详解】38÷6=6(名)……2(名)
6+1=7(名)
答:至少有7名学生的成绩相同。
【点睛】解决抽屉原理问题,要分清“要放的物体数和抽屉数”。
38.把红、黄、蓝、黑四种颜色的筷子各4根混在一起。如果让你闭上眼睛,每次至少拿几根才能保证有4根颜色一致的筷子?
【答案】13根
【分析】把四种颜色看作个抽屉,12根筷子看作12个元素,从最不利情况考虑,假设每一次取出的根筷子颜色都不相同,这样的情况连续取3次,每种颜色的筷子各有3根,此时再任意取一根筷子一定有根筷子是同色的,据此解答。
【详解】
=
=13(根)
答:每次至少拿13根才能保证有根颜色一致的筷子。
【点睛】本题主要考查利用抽屉原理解决问题,从最不利情况分析问题是解答题目的关键。
39.将60个乒乓球放在9个盒子里,每个盒子放的乒乓球个数都不相同,每个盒子至少放了一个乒乓球,那么放球最多的盒子里最少放了多少个乒乓球?
【答案】11个
【分析】把9个盒子中分别放入1、2、3、…、9个乒乓球,共用去(1+9)×9÷2=45(个)乒乓球,还剩下60-45=15(个)乒乓球,再每个盒子里放入1个球,15-9=6(个)乒乓球,再把剩下的6个乒乓球放入较多的6个盒子中,放球最多的盒子里最少放9+1+1=11(个)乒乓球,据此即可解答。
【详解】(1+9)×9÷2
=10×9÷2
=50÷2
=45(个)
15-9=6(个)
9+1+1
=10+1
=11(个)
答:放球最多的盒子里最少放了11个乒乓球。
【点睛】解答本题的关键是应使每个盒子的球数尽可能接近,再根据条件进行调整。1、鸽巢问题(抽屉原理)
“鸽巢原理”(一):把m个物体任意放进n个鸽巢里(m>n,n是自然数),那么一定有一个鸽巢里至少放进了2个物体。
“鸽巢原理”(二):把多于kn个的物体任意分放进n个鸽巢中(k和n是非自然数),那么一定有一个鸽巢里至少放进了(k+1)个物体。
2、应用“鸽巢原理”解决简单的实际问题
(1)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。
(2)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。
(3)(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(b<a),a就是所求的鸽笼数。
3、利用“鸽巢问题”解决问题的思路和方法:
(1)分析题意,把实际问题转化成“鸽巢问题”,即弄清楚“鸽巢”(“鸽巢”是什么,有几个鸽巢)和分放的物体。
(2)设计“鸽巢”的具体形式。
(3)运用原理得出某个“鸽巢”中至少分放的物体个数,最终解决问题。
4、应用“鸽巢原理”解决实际问题的一般步骤:
(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。
1. 解决“把m个物体任意分放进n个抽屉中(m>n,m,n是非零自然数),求总有一个抽屉里至少放几个物体”的问题时,要用m除以n的商加1,而不是用商加余数。
2. 已知抽屉数量和分的结果,求待分物数量,待分物数量=抽屉数量+1。
【考点精讲一】(24-25·江苏南京)一个不透明的口袋里有大小和质地完全相同的红、黄两种颜色的球各10个。一次最少摸出多少个球,才能保证有5个颜色相同的球?
【答案】9个
【分析】此题属于抽屉问题,关键是找出“最坏情况”,然后进行分析,继而解答得出结论。最坏的结果是每种球都摸出4个,那么摸了4+4=8(个),再摸一个,就能得到5个颜色相同的球,从而得出问题的答案。
【详解】4+4+1=9(个)
答:一次最少摸出9个球,才能保证有5个颜色相同的球。
【考点精讲二】(2023·四川成都·小升初真题)班上共有60位同学,生日记为某月某号,问每个同学两个问题:班上有几个人与你生日的月份相同,班上有几个人与你生日的号数相同(比如生日为1月12日与12月12日的号数是相同的)。结果发现,所得到的回答中包含了由0到14的所有整数,那么,该班至少有多少个同学生日相同?
【答案】2个
【分析】回答中包含了由0到14的所有整数,因此有1~15人在同月份或同日期
日期+月份的总数一共有(种)
因此恰好有1~15人,每种情况出现一次且有60个月份+60个日期。
若无人同生日,设从1月到12月人数依次减少,1日到31日人数依次减少,那么1日最多有12个人,否则1日必定有人同生日。而此时12个人生日在1日,那么说明每个月的1日都有人,月份至少为,而,因此1~12月里面最多只能有10个月有人在1日过生日,日期中最多10人相同,1~15又都要出现,因此,11,12,13,14,15均为同月出现的回答,但此时,月份依然超过了最高限制,因此矛盾,不可能无人同一天生日。据此解答。
【详解】答案的数量:(个)
日期+月份的总数一共有:(种)
因此恰好有1~15人,每种情况出现一次且有60个月份+60个日期。
若无人同生日,月份至少为,而
11,12,13,14,15均为同月出现的回答,但此时,月份依然超过了最高限制,因此矛盾,不可能无人同一天生日。
答:该班至少有2个同学生日相同。
【考点精讲三】(2024六年级下·全国·专题练习)一把钥匙只能开一把锁,现有8把钥匙和8把相配的锁,最多要试验几次能保证全部的钥匙和锁相匹配?
【答案】28次
【分析】从最不利的情况考虑,用8把钥匙去试第一把锁,最不利的情况是实验了7次,前6次都没有打开,第7次无论打开与否,都能确定这把锁匹配的钥匙;以此类推,第二把锁最多实验6次,第三把锁最多实验5次,……最后一把锁最多实验1次,据此用加法求出总次数。
【详解】7+6+5+4+3+2+1=28(次)
答:最多要试验28次能保证全部的钥匙和锁匹配。
一、解答题
1.5只鸽子飞进了3个鸽笼,总有1个鸽笼至少飞进了2只鸽子。为什么?
2.某次投篮比赛,5名队员共投进33个球,一定有一名队员至少投进了多少个球?
3.把20个西瓜放进9个筐里,无论怎么放,总有一个筐里至少放了3个西瓜,为什么?
4.把11支圆珠笔发给5名同学,不管怎么发,总有一名同学至少发到3支圆珠笔。为什么?
5.有5种颜色的袜子各10只混装在纸箱内,从纸箱中至少取出多少只,能保证有3双袜子?
6.某班学生去买有关语文、数学、英语三种类型的课外书,根据自己的喜好有买一本的,两本的,也有买三本的。至少要去几名学生才能保证一定有两名同学买到相同的书?
7.“六一”儿童节,李老师拿133个小礼物发给班里的所有学生,如果至少有一名学生拿到了4个小礼物,那么,李老师班里最多有多少名学生?
8.某单位购进92箱桔子,每箱至少110个,至多138个,现将桔子数相同的作为一组,箱子数最多的一组至少有几箱?
9.11只鸽子飞进了4个鸽笼,总有1个鸽笼至少飞进了3只鸽子。为什么?
10.小悦,冬冬和阿奇到费叔叔家玩,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。
11.学校开设了书法、舞蹈、棋类、乐器四个课外学习班,每个学生最多可以参加两个(可以不参加)学习班。某班有52名同学,至少有几名同学参加课外学习班的情况完全相同?
12.李华家里存放了2022年全年的《人民日报》(每日一份报纸),如果他从中任意取出13份报纸,那么至少有2份报纸是同一个月的。这种说法对吗?列式计算说明理由。
13.将9个苹果放到8个抽屉里,总有一个抽屉里至少放进了几个苹果?将25个苹果放到8个抽屉里,总有一个抽屉里至少放进了几个苹果?
14.一个鱼缸里有4种鱼,每种鱼都有很多条。至少要捞出多少条鱼,才能保证其中有5条相同品种的鱼?
15.把15只鸽子放到4只鸽笼里,至少有几只鸽子放到同一只鸽笼里?
16.把红、黄、蓝、白四种颜色的球各5个放在一个袋子里。至少取多少个球,可以保证取到两个颜色相同的球?
17.把25本书分发给4名同学,不管怎么分发,总有一名同学至少发到7本书。为什么?
18.一个箱子里有形状、大小完全相同的红、黄、蓝、绿色小球各10个,如果要保证一次取出的小球里至少有3个小球颜色相同,那么一次至少要取出多少个小球?
19.育才小学共有18个班,学校要买多少个排球,才能保证有一个班至少能分到3个排球?
20.把红、黄、蓝、白4种颜色的球各10个放到1个袋子里。至少取多少个球,可以保证取到两个颜色相同的球?你知道吗?
21.给1个正方体木块的6个面分别涂上蓝、黄两种颜色,不论怎么涂至少有3个面涂的颜色相同。为什么?
22.小明表演扑克牌“魔术”。一副扑克牌,取出大小王,还剩52张牌,9人每人随意抽1张,至少有3张牌是相同的花色。你理解这个扑克牌“魔术”的道理吗?
23.某班有48位同学参加跳绳比赛,在规定的时间内,最多的同学跳了175次,最少的同学跳了160次,那么在该班中至少要挑出多少位同学,从中必能选出3位在规定的时间内跳绳次数相同的同学?
24.盒子里装有数量足够多的大小、质地完全相同的红、黄、白三种颜色的玻璃球,每次摸出2个球。为了保证有5次摸出的结果相同,则至少需要摸多少次?
25.7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?
26.张叔叔参加了某宝到店付款赢奖励的活动,共获得12次抽奖机会,他不放弃每次抽奖机会,至少有2次的抽奖结果是相同的,你知道为什么吗?
6.66元 66元 神秘任务包
小惊喜 开始抽奖 16.66元
5.66元 48元 谢谢参与
27.“七月天孩儿面,说变就变”。某地区7月份出现过的天气情况如下表,该市至少有多少天是同一种天气?
晴 多云 阴 小雨 多云转晴
晴转多云 多云转阴 小雨转阴 小雨转多云 中雨转小雨
28.希望小学六年级准备开展“中华好诗词”活动,六(1)班有45名学生,男、女生的人数比是3∶2,从中随机选取,至少选出多少人才能保证选出的学生中男、女生都有?
29.按照星座学说,根据出生时间不同,有十二个不同星座,请问至少找多少个同学,才能保证有四个人是同一个星座?
30.某班学生去买语文书、数学书、外语书。买书的情况是:有买一本的、二本的、也有三本的,问至少要去几名学生才能保证一定有同学买到相同的书(每种书最多买一本)?
31.有5050张数字卡片,其中一张上写着1,2张上写着2,3张上写着3,…,100张上写着100。现在要从中抽取若干张,为了确保抽出的卡片中至少有10张以上的数字完全相同,至少要抽取多少张卡片?
32.把61本书分给某个班级的学生,如果能保证有人分到至少3本书,那么这个班最多有多少人?
33.一副扑克牌54张,无论怎么抽,问至少抽多少张,一定会有4张牌点数相同?(不考虑大、小王)
34.6个人进行射击训练,共射中121环,必定有1个人至少射中21环,为什么?
35.为了发展和培养同学们的能力,学校开设了航模、科技、漫画三个社团,规定每个学生最多可以参加其中的两个社团(也可不参加)。那么,至少有多少名学生,才能保证有不少于30名学生参加社团的情况完全相同?
36.把104粒花生分给15只小猴,每只小猴都要分到花生,那么至少有两只小猴分得的花生一样多,为什么?
37.38名学生进行答题游戏,每人答2道题,规定答对一题得2分,不答不得分,答错扣1分,则至少有几名学生的成绩相同?
38.把红、黄、蓝、黑四种颜色的筷子各4根混在一起。如果让你闭上眼睛,每次至少拿几根才能保证有4根颜色一致的筷子?
39.将60个乒乓球放在9个盒子里,每个盒子放的乒乓球个数都不相同,每个盒子至少放了一个乒乓球,那么放球最多的盒子里最少放了多少个乒乓球?