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认识抽屉原理

 慢点数学 2022-09-26 发布于江苏

抽屉原理是由德国数学家狄利克雷于1834年提出,狄利克雷是科隆大学博士,历任柏林大学和哥廷根大学教授,柏林科学院院士。他是解析数论的创始人,对函数论、位势论和三角级数论都有重要贡献。主要著作有《数论讲义》《定积分》等。

5个苹果要放在3个盘子里,无论怎样放,我们会发现至少会有一个盘子里面放不少于两个苹果。这一现象就是我们所说的“抽屉原理”。 抽屉原理有时也被称为鸽巢原理,它是组合数学中一个重要的原理。

抽屉原理的一般含义为:“如果每个盘子代表一个集合,每一个苹果就可以代表一个元素,假如有n+1个元素放到n个集合中去,其中必定有一个集合里至少有两个元素。”

运用抽屉原理的一般方法:

构造抽屉方法

运用抽屉原理的核心就是分析问题中哪个是物件哪个是抽屉,构造出运用抽屉原理的模型。

例如,一年有12个月,那么任意13个人中,至少有2人是同一个月出生的。这时将月数看成12个抽屉,13人则看成物件,一个抽屉放1件还余1件,余的这1件必然也要放进1个抽屉,所以就有1+1=2个人 。

因此,在问题中,较多的一方就是物件,较少的一方就是抽屉。比如上述问题中的月数12就对应抽屉,13个人就是对应物件。

最不利情况方法

最不利情况就是在考虑所有可能的情况中,把最不利于某件事情发生的情况考虑全。

如:有20件衬衫,其中4件是蓝的,7件是灰的,9件是红的。应从中随意取出多少件才能保证有5件是同颜色的?

在解决该问题时,应该考虑最不利的情况,先抽取4件蓝色的衬衣,再抽取4件灰色的衬衣,再抽取4件红色的衬衣,蓝色已被取完,再取一件灰色或红色,就可以保证有5件是同颜色的了。所以应取 4 ×3+1=13件。

掌握了这两种方法,就可以轻松解决抽屉原理的问题。

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