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1、抽屜原理公考專題抽屜原理公考專題 在數(shù)學(xué)問題中有一類與“存在性”有關(guān)的問題,例如:“13個(gè)人中至少有兩個(gè)人出生在相同月份”;“某校400名學(xué)生中,一定存在兩名學(xué)生,他們?cè)谕惶爝^生日”;“2003個(gè)人任意分成200個(gè)小組,一定存在一組,其成員數(shù)不少于11”;“把[0,1]內(nèi)的全部有理數(shù)放到100個(gè)集合中,一定存在一個(gè)集合,它里面有無限多個(gè)有理數(shù)”。這類存在性問題中,“存在”的含義是“至少有一個(gè)”。在解決這類問題時(shí),
2、只要求指明存在,一般并不需要指出哪一個(gè),也不需要確定通過什么方式把這個(gè)存在的東西找出來。這類問題相對(duì)來說涉及到的運(yùn)算較少,依據(jù)的理論也不復(fù)雜,我們把這些理論稱之為“抽屜原理”。24抽屜原理公考專題抽屜原理公考專題 在數(shù)學(xué)問題中有一類與“存在性”有關(guān)的問題,例如:“13個(gè)人中至少有兩個(gè)人出生在相同月份”;“某校400名學(xué)生中,一定存在兩名學(xué)生,他們?cè)谕惶爝^生日”;“2003個(gè)人任意分成200個(gè)小組,一定存在一組,其成員數(shù)不少于11”;“把[0,1]內(nèi)
3、的全部有理數(shù)放到100個(gè)集合中,一定存在一個(gè)集合,它里面有無限多個(gè)有理數(shù)”。這類存在性問題中,“存在”的含義是“至少有一個(gè)”。在解決這類問題時(shí),只要求指明存在,一般并不需要指出哪一個(gè),也不需要確定通過什么方式把這個(gè)存在的東西找出來。這類問題相對(duì)來說涉及到的運(yùn)算較少,依據(jù)的理論也不復(fù)雜,我們把這些理論稱之為“抽屜原理”。24抽屜原理公考專題抽屜原理公考專題 在數(shù)學(xué)問題中有一類與“存在性”有關(guān)的問題,例如:“13個(gè)人中至少有兩個(gè)人出生在相同月份”;
4、220;某校400名學(xué)生中,一定存在兩名學(xué)生,他們?cè)谕惶爝^生日”;“2003個(gè)人任意分成200個(gè)小組,一定存在一組,其成員數(shù)不少于11”;“把[0,1]內(nèi)的全部有理數(shù)放到100個(gè)集合中,一定存在一個(gè)集合,它里面有無限多個(gè)有理數(shù)”。這類存在性問題中,“存在”的含義是“至少有一個(gè)”。在解決這類問題時(shí),只要求指明存在,一般并不需要指出哪一個(gè),也不需要確定通過什么方式把這個(gè)存在的東西找出來。這類問題相對(duì)來說涉及到的運(yùn)算較少,依據(jù)的理論也不復(fù)雜,我們把這些理論稱之為“抽屜
5、原理”。24 “抽屜原理”最先是由19世紀(jì)的德國(guó)數(shù)學(xué)家迪里赫萊(Dirichlet)運(yùn)用于解決數(shù)學(xué)問題的,所以又稱“迪里赫萊原理”,也有稱“鴿巢原理”的。這個(gè)原理可以簡(jiǎn)單地?cái)⑹鰹?#8220;把10個(gè)蘋果,任意分放在9個(gè)抽屜里,則至少有一個(gè)抽屜里含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的蘋果”。這個(gè)道理是非常明顯的,但應(yīng)用它卻可以解決許多有趣的問題,并且常常得到一些令人驚異的結(jié)果。抽屜原理是國(guó)際國(guó)內(nèi)各級(jí)各類數(shù)學(xué)競(jìng)賽中的重要內(nèi)容,本講就來學(xué)習(xí)它的有關(guān)知識(shí)及其應(yīng)用?! 。ㄒ唬┏閷显淼幕拘问健 《ɡ?、如果把
6、n+1個(gè)元素分成n個(gè)集合,那么不管怎么分,都存在一個(gè)集合,其中至少有兩個(gè)元素?! ∽C明:(用反證法)若不存在至少有兩個(gè)元素的集合,則每個(gè)集合至多1個(gè)元素,從而n個(gè)集合至多有n個(gè)元素,此與共有n+1個(gè)元素矛盾,故命題成立?! ≡诙ɡ?的敘述中,可以把“元素”改為“物件”,把“集合”改成“抽屜”,抽屜原理正是由此得名。 同樣,可以把“元素”改成“鴿子”,把“分成n個(gè)集合”改成“飛進(jìn)n個(gè)鴿籠中”。
7、“鴿籠原理”由此得名。例題講解1.已知在邊長(zhǎng)為1的等邊三角形內(nèi)(包括邊界)有任意五個(gè)點(diǎn)(圖1)。證明:至少有兩個(gè)點(diǎn)之間的距離不大于242.從1-100的自然數(shù)中,任意取出51個(gè)數(shù),證明其中一定有兩個(gè)數(shù),它們中的一個(gè)是另一個(gè)的整數(shù)倍。3.從前25個(gè)自然數(shù)中任意取出7個(gè)數(shù),證明:取出的數(shù)中一定有兩個(gè)數(shù),這兩個(gè)數(shù)中大數(shù)不超過小數(shù)的1.5倍。4.已給一個(gè)由10個(gè)互不相等的兩位十進(jìn)制正整數(shù)組成的集合。求證:這個(gè)集合必有兩個(gè)無公共元素的子集合,各子集合中各