第一篇:數(shù)學(xué)運(yùn)算之抽屜原理專題
數(shù)學(xué)運(yùn)算之抽屜原理專題 數(shù)學(xué)運(yùn)算之抽屜原理專題
抽屜原理有時(shí)也被稱為鴿巢原理(“如果有五個(gè)鴿子籠,養(yǎng)鴿人養(yǎng)了6只鴿子,那么當(dāng)鴿子飛回籠中后,至少有一個(gè)籠子中裝有2只鴿子”)。它是德國(guó)數(shù)學(xué)家狄利克雷首先明確的提出來并用以證明一些數(shù)論中的問題,因此,也稱為狄利克雷原理。它是組合數(shù)學(xué)中一個(gè)重要的原理。
假設(shè)有3個(gè)蘋果放入2個(gè)抽屜中,則必然有一個(gè)抽屜中有2個(gè)蘋果,她的一般模型可以表述為:
第一抽屜原理:把(mn+1)個(gè)物體放入n個(gè)抽屜中,其中必有一個(gè)抽屜中至少有(m+1)個(gè)物體。
若把3個(gè)蘋果放入4個(gè)抽屜中,則必然有一個(gè)抽屜空著,她的一般模型可以表述為:
第二抽屜原理:把(mn-1)個(gè)物體放入n個(gè)抽屜中,其中必有一個(gè)抽屜中至多有(m—1)個(gè)物體。制造抽屜是運(yùn)用原則的一大關(guān)鍵
例
1、一副撲克牌有四種花色,每種花色各有13張,現(xiàn)在從中任意抽牌。問最少抽幾張牌,才能保證有4張牌是同一種花色的?
A.12 B.13 C.15 D.16
【解析】根據(jù)抽屜原理,當(dāng)每次取出4張牌時(shí),則至少可以保障每種花色一樣一張,按此類推,當(dāng)取出12張牌時(shí),則至少可以保障每種花色一樣三張,所以當(dāng)抽取第13張牌時(shí),無論是什么花色,都可以至少保障有4張牌是同一種花色,選B。
例
2、從1、2、3、4??、12這12個(gè)自然數(shù)中,至少任選幾個(gè),就可以保證其中一定包括兩個(gè)數(shù),他們的差是7?
A.7
B.10
C.9
D.8
【解析】在這12個(gè)自然數(shù)中,差是7的自然樹有以下5對(duì):{12,5}{11,4}{10,3}{9,2}{8,1}。另外,還有2個(gè)不能配對(duì)的數(shù)是{6}{7}??蓸?gòu)造抽屜原理,共構(gòu)造了7個(gè)抽屜。只要有兩個(gè)數(shù)是取自同一個(gè)抽屜,那么它們的差就等于7。這7個(gè)抽屜可以表示為{12,5}{11,4}{10,3}{9,2}{8,1}{6}{7},顯然從7個(gè)抽屜中取8個(gè)數(shù),則一定可以使有兩個(gè)數(shù)字來源于同一個(gè)抽屜,也即作差為7,所以選擇D。
例
3、有紅、黃、藍(lán)、白珠子各10粒,裝在一只袋子里,為了保證摸出的珠子有兩粒顏色相同,應(yīng)至少摸出幾粒?()
A.3
B.4
C.5
D.6 【解析】這是一道典型的抽屜原理,只不過比上面舉的例子復(fù)雜一些,仔細(xì)分析其實(shí)并不難。解這種題時(shí),要從最壞的情況考慮,所謂的最不利原則,假定摸出的前4粒都不同色,則再摸出的1粒(第5粒)一定可以保證可以和前面中的一粒同色。因此選C。傳統(tǒng)的解抽屜原理的方法是找兩個(gè)關(guān)鍵詞,“保證”和“最少”。保證:5??梢员WC始終有兩粒同色,如少于5粒(比如4粒),我們?nèi)〖t、黃、藍(lán)、白各一個(gè),就不能“保證”,所以“保證”指的是要一定沒有意外。
最小:不能取大于5的,如為6,那么5也能“保證”,就為5。例
4、從一副完整的撲克牌中至少抽出()張牌.才能保證至少 6 張牌的花色相同。
A.21
B.22
C.23
D.24 解析:2+5*4+1=23 轉(zhuǎn)載自:http://
第二篇:[數(shù)學(xué)運(yùn)算]抽屜原理
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8326127 抽屜原理一
把4只蘋果放到3個(gè)抽屜里去,共有4種放法,不論如何放,必有一個(gè)抽屜里至少放進(jìn)兩個(gè)蘋果。
同樣,把5只蘋果放到4個(gè)抽屜里去,必有一個(gè)抽屜里至少放進(jìn)兩個(gè)蘋果。
……
更進(jìn)一步,我們能夠得出這樣的結(jié)論:把n+1只蘋果放到n個(gè)抽屜里去,那么必定有一個(gè)抽屜里至少放進(jìn)兩個(gè)蘋果。這個(gè)結(jié)論,通常被稱為抽屜原理。
利用抽屜原理,可以說明(證明)許多有趣的現(xiàn)象或結(jié)論。不過,抽屜原理不是拿來就能用的,關(guān)鍵是要應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)去尋找“抽屜”,制造“抽屜”,弄清應(yīng)當(dāng)把什么看作“抽屜”,把什么看作“蘋果”。
【例1】一個(gè)小組共有13名同學(xué),其中至少有2名同學(xué)同一個(gè)月過生日。為什么?
【分析】每年里共有12個(gè)月,任何一個(gè)人的生日,一定在其中的某一個(gè)月。如果把這12個(gè)月看成12個(gè)“抽屜”,把13名同學(xué)的生日看成13只“蘋果”,把13只蘋果放進(jìn)12個(gè)抽屜里,一定有一個(gè)抽屜里至少放2個(gè)蘋果,也就是說,至少有2名同學(xué)在同一個(gè)月過生日。
【例 2】任意4個(gè)自然數(shù),其中至少有兩個(gè)數(shù)的差是3的倍數(shù)。這是為什么?
【分析與解】首先我們要弄清這樣一條規(guī)律:如果兩個(gè)自然數(shù)除以3的余數(shù)相同,那么這兩個(gè)自然數(shù)的差是3的倍數(shù)。而任何一個(gè)自然數(shù)被3除的余數(shù),或者是0,或者是1,或者是2,根據(jù)這三種情況,可以把自然數(shù)分成3類,這3種類型就是我們要制造的3個(gè)“抽屜”。我們把4個(gè)數(shù)看作“蘋果”,根據(jù)抽屜原理,必定有一個(gè)抽屜里至少有2個(gè)數(shù)。換句話說,4個(gè)自然數(shù)分成3類,至少有兩個(gè)是同一類。既然是同一類,那么這兩個(gè)數(shù)被3除的余數(shù)就一定相同。所以,任意4個(gè)自然數(shù),至少有2個(gè)自然數(shù)的差是3的倍數(shù)。
想一想,例2中4改為7,3改為6,結(jié)論成立嗎?
【例3】有規(guī)格尺寸相同的5種顏色的襪子各15只混裝在箱內(nèi),試問不論如何取,從箱中至少取出多少只就能保證有3雙襪子(襪子無左、右之分)?
【分析與解】試想一下,從箱中取出6只、9只襪子,能配成3雙襪子嗎?回答是否定的。
按5種顏色制作5個(gè)抽屜,根據(jù)抽屜原理1,只要取出6只襪子就總有一只抽屜里裝2只,這2只就可配成一雙。拿走這一雙,尚剩4只,如果再補(bǔ)進(jìn)2只又成6只,再根據(jù)抽屜原理1,又可配成一雙拿走。如果再補(bǔ)進(jìn)2只,又可取得第3雙。所以,至少要取6+2+2=10只襪子,就一定會(huì)配成3雙。
【例4】一個(gè)布袋中有35個(gè)同樣大小的木球,其中白、黃、紅三種顏色球各有10個(gè),另外還有3個(gè)藍(lán)色球、2個(gè)綠色球,試問一次至少取出多少個(gè)球,才能保證取出的球中至少有4個(gè)是同一顏色的球?
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【分析與解】從最“不利”的取出情況入手。
最不利的情況是首先取出的5個(gè)球中,有3個(gè)是藍(lán)色球、2個(gè)綠色球。
接下來,把白、黃、紅三色看作三個(gè)抽屜,由于這三種顏色球相等均超過4個(gè),所以,根據(jù)抽屜原理2,只要取出的球數(shù)多于(4-1)×3=9個(gè),即至少應(yīng)取出10個(gè)球,就可以保證取出的球至少有4個(gè)是同一抽屜(同一顏色)里的球。
故總共至少應(yīng)取出10+5=15個(gè)球,才能符合要求。
思考:把題中要求改為4個(gè)不同色,或者是兩兩同色,情形又如何?
當(dāng)我們遇到“判別具有某種事物的性質(zhì)有沒有,至少有幾個(gè)”這樣的問題時(shí),想到它——抽屜原理,這是你的一條“決勝”之路。
教練員提示語
抽屜原理還可以反過來理解:假如把n+1個(gè)蘋果放到n個(gè)抽屜里,放2個(gè)或2個(gè)以上蘋果的抽屜一個(gè)也沒有(與“必有一個(gè)抽屜放2個(gè)或2個(gè)以上的蘋果”相反),那么,每個(gè)抽屜最多只放1個(gè)蘋果,n個(gè)抽屜最多有n個(gè)蘋果,與“n+1個(gè)蘋果”的條件矛盾。
運(yùn)用抽屜原理的關(guān)鍵是“制造抽屜”。通常,可采用把n個(gè)“蘋果”進(jìn)行合理分類的方法來制造抽屜。比如,若干個(gè)同學(xué)可按出生的月份不同分為12類,自然數(shù)可按被3除所得余數(shù)分為3類等等
抽屜原理二
這里我們講抽屜原理的另一種情況。先看一個(gè)例子:如果將13只鴿子放進(jìn)6只鴿籠里,那么至少有一只籠子要放3只或更多的鴿子。道理很簡(jiǎn)單。如果每只鴿籠里只放2只鴿子,6只鴿籠共放12只鴿子。剩下的一只鴿子無論放入哪只鴿籠里,總有一只鴿籠放了3只鴿子。這個(gè)例子所體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想,就是下面的抽屜原理2。
抽屜原理2:將多于m×n件的物品任意放到n個(gè)抽屜中,那么至少有一個(gè)抽屜中的物品的件數(shù)不少于m+1。
說明這一原理是不難的。假定這n個(gè)抽屜中,每一個(gè)抽屜內(nèi)的物品都不到(m+1)件,即每個(gè)抽屜里的物品都不多于m件,這樣,n個(gè)抽屜中可放物品的總數(shù)就不會(huì)超過m×n件。這與多于m×n件物品的假設(shè)相矛盾。這說明一開始的假定不能成立。所以至少有一個(gè)抽屜中物品的件數(shù)不少于m+1。
從最不利原則也可以說明抽屜原理2。為了使抽屜中的物品不少于(m+1)件,最不利的情況就是n個(gè)抽屜中每個(gè)都放入m件物品,共放入(m×n)件物品,此時(shí)再放入1件物品,無論放入哪個(gè)抽屜,都至少有一個(gè)抽屜不少于(m+1)件物品。這就說明了抽屜原理2。
不難看出,當(dāng)m=1時(shí),抽屜原理2就轉(zhuǎn)化為抽屜原理1。即抽屜原理2是抽屜原理1的推廣。
例1某幼兒班有40名小朋友,現(xiàn)有各種玩具122件,把這些玩具全部分給小朋友,是否會(huì)有小朋友得到4件或4件以上的玩具?
分析與解:將40名小朋友看成40個(gè)抽屜。今有玩具122件,122=3×40+2。應(yīng)用抽屜
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8326127 原理2,取n=40,m=3,立即知道:至少有一個(gè)抽屜中放有4件或4件以上的玩具。也就是說,至少會(huì)有一個(gè)小朋友得到4件或4件以上的玩具。
例2一個(gè)布袋中有40塊相同的木塊,其中編上號(hào)碼1,2,3,4的各有10塊。問:一次至少要取出多少木塊,才能保證其中至少有3塊號(hào)碼相同的木塊?
分析與解:將1,2,3,4四種號(hào)碼看成4個(gè)抽屜。要保證有一個(gè)抽屜中至少有3件物品,根據(jù)抽屜原理2,至少要有4×2+1=9(件)物品。所以一次至少要取出9塊木塊,才能保證其中有3塊號(hào)碼相同的木塊。
例3六年級(jí)有100名學(xué)生,他們都訂閱甲、乙、丙三種雜志中的一種、二種或三種。問:至少有多少名學(xué)生訂閱的雜志種類相同?
分析與解:首先應(yīng)當(dāng)弄清訂閱雜志的種類共有多少種不同的情況。
訂一種雜志有:訂甲、訂乙、訂丙3種情況;
訂二種雜志有:訂甲乙、訂乙丙、訂丙甲3種情況;
訂三種雜志有:訂甲乙丙1種情況。
總共有3+3+1=7(種)訂閱方法。我們將這7種訂法看成是7個(gè)“抽屜”,把100名學(xué)生看作100件物品。因?yàn)?00=14×7+2。根據(jù)抽屜原理2,至少有14+1=15(人)所訂閱的報(bào)刊種類是相同的。
例4籃子里有蘋果、梨、桃和桔子,現(xiàn)有81個(gè)小朋友,如果每個(gè)小朋友都從中任意拿兩個(gè)水果,那么至少有多少個(gè)小朋友拿的水果是相同的?
分析與解:首先應(yīng)弄清不同的水果搭配有多少種。兩個(gè)水果是相同的有4種,兩個(gè)水果不同有6種:蘋果和梨、蘋果和桃、蘋果和桔子、梨和桃、梨和桔子、桃和桔子。所以不同的水果搭配共有4+6=10(種)。將這10種搭配作為10個(gè)“抽屜”。
81÷10=8……1(個(gè))。
根據(jù)抽屜原理2,至少有8+1=9(個(gè))小朋友拿的水果相同。
例5學(xué)校開辦了語文、數(shù)學(xué)、美術(shù)三個(gè)課外學(xué)習(xí)班,每個(gè)學(xué)生最多可以參加兩個(gè)(可以不參加)。問:至少有多少名學(xué)生,才能保證有不少于5名同學(xué)參加學(xué)習(xí)班的情況完全相同?
分析與解:首先要弄清參加學(xué)習(xí)班有多少種不同情況。不參加學(xué)習(xí)班有1種情況,只參加一個(gè)學(xué)習(xí)班有3種情況,參加兩個(gè)學(xué)習(xí)班有語文和數(shù)學(xué)、語文和美術(shù)、數(shù)學(xué)和美術(shù)3種情況。共有1+3+3=7(種)情況。將這7種情況作為7個(gè)“抽屜”,根據(jù)抽屜原理2,要保證不少于5名同學(xué)參加學(xué)習(xí)班的情況相同,要有學(xué)生
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7×(5-1)+1=29(名)。
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第三篇:數(shù)學(xué)運(yùn)算之抽屜原理專題公務(wù)員
數(shù)學(xué)運(yùn)算之抽屜原理專題
抽屜原理有時(shí)也被稱為鴿巢原理(“如果有五個(gè)鴿子籠,養(yǎng)鴿人養(yǎng)了6只鴿子,那么當(dāng)鴿子飛回籠中后,至少有一個(gè)籠子中裝有2只鴿子”)。它是德國(guó)數(shù)學(xué)家狄利克雷首先明確的提出來并用以證明一些數(shù)論中的問題,因此,也稱為狄利克雷原理。它是組合數(shù)學(xué)中一個(gè)重要的原理。
假設(shè)有3個(gè)蘋果放入2個(gè)抽屜中,則必然有一個(gè)抽屜中有2個(gè)蘋果,她的一般模型可以表述為:
第一抽屜原理:把(mn+1)個(gè)物體放入n個(gè)抽屜中,其中必有一個(gè)抽屜中至少有(m+1)個(gè)物體。
若把3個(gè)蘋果放入4個(gè)抽屜中,則必然有一個(gè)抽屜空著,她的一般模型可以表述為:
第二抽屜原理:把(mn-1)個(gè)物體放入n個(gè)抽屜中,其中必有一個(gè)抽屜中至多有(m—1)個(gè)物體。
制造抽屜是運(yùn)用原則的一大關(guān)鍵
例
1、一副撲克牌有四種花色,每種花色各有13張,現(xiàn)在從中任意抽牌。問最少抽幾張牌,才能保證有4張牌是同一種花色的? A.12 B.13 C.15 D.16 【解析】根據(jù)抽屜原理,當(dāng)每次取出4張牌時(shí),則至少可以保障每種花色一樣一張,按此類推,當(dāng)取出12張牌時(shí),則至少可以保障每種花色一樣三張,所以當(dāng)抽取第13張牌時(shí),無論是什么花色,都可以至少保障有4張牌是同一種花色,選B。例
2、從1、2、3、4……、12這12個(gè)自然數(shù)中,至少任選幾個(gè),就可以保證其中一定包括兩個(gè)數(shù),他們的差是7?
A.7
B.10
C.9
D.8 【解析】在這12個(gè)自然數(shù)中,差是7的自然樹有以下5對(duì):{12,5}{11,4}{10,3}{9,2}{8,1}。另外,還有2個(gè)不能配對(duì)的數(shù)是{6}{7}??蓸?gòu)造抽屜原理,共構(gòu)造了7個(gè)抽屜。只要有兩個(gè)數(shù)是取自同一個(gè)抽屜,那么它們的差就等于7。這7個(gè)抽屜可以表示為{12,5}{11,4}{10,3}{9,2}{8,1}{6}{7},顯然從7個(gè)抽屜中取8個(gè)數(shù),則一定可以使有兩個(gè)數(shù)字來源于同一個(gè)抽屜,也即作差為7,所以選擇D。
例
3、有紅、黃、藍(lán)、白珠子各10粒,裝在一只袋子里,為了保證摸出的珠子有兩粒顏色相同,應(yīng)至少摸出幾粒?()
A.3 B.4 C.5 D.6 【解析】這是一道典型的抽屜原理,只不過比上面舉的例子復(fù)雜一些,仔細(xì)分析其實(shí)并不難。解這種題時(shí),要從最壞的情況考慮,所謂的最不利原則,假定摸出的前4粒都不同色,則再摸出的1粒(第5粒)一定可以保證可以和前面中的一粒同色。因此選C。
傳統(tǒng)的解抽屜原理的方法是找兩個(gè)關(guān)鍵詞,“保證”和“最少”。
保證:5??梢员WC始終有兩粒同色,如少于5粒(比如4粒),我們?nèi)〖t、黃、藍(lán)、白各一個(gè),就不能“保證”,所以“保證”指的是要一定沒有意外。最?。翰荒苋〈笥?的,如為6,那么5也能“保證”,就為5。
例
4、從一副完整的撲克牌中至少抽出()張牌.才能保證至少 6 張牌的花色相同。
A.21
B.22
C.23
D.24 解析:2+5*4+1=23
第四篇:2014年安徽政法干警考試:行測(cè)數(shù)學(xué)運(yùn)算之抽屜原理
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題干中含有諸如“至少??才能保證??”、“要保證??至少??”這類敘述的題目,一般可以用抽屜原理來解決,稱為抽屜問題。對(duì)于這類問題,常應(yīng)用到以下兩個(gè)抽屜原理,中公教育政法干警考試專家通過以下兩個(gè)例子為您詳細(xì)解析。
抽屜原理1
將多于n件的物品任意放到n個(gè)抽屜中,那么至少有一個(gè)抽屜中的物品件數(shù)不少于2件。抽屜原理2
將多于m×n件的物品任意放到n個(gè)抽屜中,那么至少有一個(gè)抽屜中的物品的件數(shù)不少于(m+1)件。
除此之外,抽屜問題也可以用最差原則來考慮。所謂最差原則,就是考慮問題發(fā)生的最差情況,然后就最差情況進(jìn)行分析。最差原則是極端法的一種應(yīng)用,一般情況下,我們優(yōu)先考慮用最差原則來解決抽屜問題。
【例題1】抽屜里有黑白襪子各10只,如果你在黑暗中伸手到抽屜里,最少要取出幾只,才一定會(huì)有一雙顏色相同?
A.2 B.3 C.4 D.5
解析:此題答案為B。應(yīng)用最差原則,最差的情況是先取出兩只不同的襪子,此時(shí)再取一只必然出現(xiàn)一雙顏色相同的,故最少取出3只可保證題干條件。
【例題2】把154本書分給某班的同學(xué),如果不管怎樣分,都至少有一位同學(xué)會(huì)分得4本或4本以上的書,那么這個(gè)班最多有多少名學(xué)生?
A.77 B.54 C.51 D.50
解析:此題答案為C。此題首先考慮使用最差原則,發(fā)現(xiàn)不容易得出答案??吹健爸辽儆幸晃煌瑢W(xué)會(huì)分得4本或4本以上”這種抽屜問題的標(biāo)準(zhǔn)表述,因此可以考慮使用抽屜原理。每位同學(xué)看成一個(gè)抽屜,每個(gè)抽屜內(nèi)的物品不少于4件,逆用抽屜原理2,則有m+1=4,m=3。154=3×n+1,n=51,所以這個(gè)班最多有51名學(xué)生。
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第五篇:抽屜原理
《抽屜原理》教學(xué)設(shè)計(jì) 芙蓉中心小學(xué) 簡(jiǎn)淑梅 【教學(xué)內(nèi)容】:
人教版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書●數(shù)學(xué)》六年級(jí)(下冊(cè))第四單元數(shù)學(xué)廣角“抽屜原理”第70、71頁(yè)的內(nèi)容?!窘滩姆治觥浚?/p>
這是一類與“存在性”有關(guān)的問題,教材通過幾個(gè)直觀例子,放手讓學(xué)生自主思考,先采用自己的方法進(jìn)行“證明”,然后再進(jìn)行交流,在交流中引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“枚舉法”、“反證法”、“假設(shè)法”等方法進(jìn)行比較,使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)運(yùn)用一般性的數(shù)學(xué)方法來思考問題,從而抽象出“抽屜原理”的一般規(guī)律。并利用這一規(guī)律對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題加以“模型化”。即:只需要確定實(shí)際生活中某個(gè)物體(或某個(gè)人、或種現(xiàn)象)的存在就可以了?!緦W(xué)情分析】:
抽屜原理是學(xué)生從未接觸過的新知識(shí),很難理解抽屜原理的真正含義,尤其是對(duì)平均分就能保證“至少”的情況難以理解。
年齡特點(diǎn):六年級(jí)學(xué)生既好動(dòng)又內(nèi)斂,教師一方面要適當(dāng)引導(dǎo),引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使他們的注意力始終集中在課堂上;另一方面要?jiǎng)?chuàng)造條件和機(jī)會(huì),讓學(xué)生發(fā)表見解,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。
思維特點(diǎn):知識(shí)掌握上,六年級(jí)的學(xué)生對(duì)于總結(jié)規(guī)律的方法接觸比較少,尤其對(duì)于“數(shù)學(xué)證明”。因此,教師要耐心細(xì)致的引導(dǎo),重在讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展和過程,而不是生搬硬套,只求結(jié)論,要讓學(xué)生不知其然,更要知其所以然?!窘虒W(xué)目標(biāo)】:
1.知識(shí)與能力目標(biāo):
經(jīng)歷“抽屜原理”的探究過程,初步了解“抽屜原理”,會(huì)用“抽屜原理”解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。通過猜測(cè)、驗(yàn)證、觀察、分析等數(shù)學(xué)活動(dòng),建立數(shù)學(xué)模型,發(fā)現(xiàn)規(guī)律。滲透“建?!彼枷?。
2.過程與方法目標(biāo):
經(jīng)歷從具體到抽象的探究過程,提高學(xué)生有根據(jù)、有條理地進(jìn)行思考和推理的能力。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):
通過“抽屜原理”的靈活應(yīng)用,提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的能力和興趣,感受到數(shù)學(xué)文化及數(shù)學(xué)的魅力?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】:
經(jīng)歷“抽屜原理”的探究過程,初步了解“抽屜原理”?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】:
理解“抽屜原理”,并對(duì)一些簡(jiǎn)單實(shí)際問題加以“模型化”?!窘虒W(xué)準(zhǔn)備】:
多媒體課件、撲克牌、盒子、鉛筆、書、練習(xí)紙?!窘虒W(xué)過程】:
一、課前游戲,激趣引新。
上課伊始,老師高舉3張卡片。(高興狀)
(1)老師這有3張漂亮的卡片,我想把它們送給在坐的三位同學(xué),想要嗎?
(2)在送之前,我想請(qǐng)同學(xué)們猜一猜,這三張卡片會(huì)到男生手上還是會(huì)到女生手上?(學(xué)生思考后回答:可能送給了3名女生、可能送給了3名男生、也有可能送給了2名男生和1名女生、還有可能送給了2名女生和1名男生。)
(3)同學(xué)們列出的這四種情況是這個(gè)活動(dòng)中可能存在的現(xiàn)象,你能從這四種可能存在的現(xiàn)象中找到一種確定現(xiàn)象嗎?(學(xué)生思考后回答:得到卡片的三個(gè)同學(xué)當(dāng)中,至少會(huì)有兩個(gè)同學(xué)的性別相同。)
(4)老師背對(duì)著學(xué)生把卡片拋出驗(yàn)證學(xué)生的說法。
(5)如果老師再拋幾次還會(huì)有這種現(xiàn)象出現(xiàn)嗎?其實(shí)這里面蘊(yùn)藏著一個(gè)非常有趣的數(shù)學(xué)原理,也就是我們今天這節(jié)課要研究的學(xué)習(xí)內(nèi)容,想不想研究啊?
〖設(shè)計(jì)意圖〗:在知識(shí)探究之前通過送卡片的游戲,從之前學(xué)過的“可能性”導(dǎo)入到今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容。一方面是使教師和學(xué)生進(jìn)行自然的溝通交流;二是要激發(fā)學(xué)生的興趣,引起探究的愿望;三是要讓學(xué)生明白這種“確定現(xiàn)象”與“可能性”之間的聯(lián)系,為接下來的探究埋下伏筆。
二、操作探究,發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
1.動(dòng)手?jǐn)[擺,感性認(rèn)識(shí)。
把4枝鉛筆放進(jìn)3個(gè)文具盒中。
(1)小組合作擺一擺、記一記、說一說,把可能出現(xiàn)的情況都列舉出來。
(2)提問:不管怎么放,一定會(huì)出現(xiàn)哪種情況?討論后引導(dǎo)學(xué)生得出:不管怎樣放,總有一個(gè)文具盒里至少放了2只鉛筆。
〖設(shè)計(jì)意圖〗:抽屜原理對(duì)于學(xué)生來說,比較抽象,特別是“總有一個(gè)杯子中
至少放進(jìn)2根小棒”這句話的理解。所以通過具體的操作,列舉所有的情況后,引導(dǎo)學(xué)生直接關(guān)注到每種分法中數(shù)量最多的杯子,理解“總有一個(gè)杯子”以及“至少2根”。
2.提出問題,優(yōu)化擺法。
(1)如果把 5支鉛筆放進(jìn)4個(gè)文具盒里呢?結(jié)果是否一樣?怎樣解釋這一現(xiàn)象?(學(xué)生自由擺放,并解釋些種現(xiàn)象存在的確定性。)
(2)老師指著一名擺得非??斓耐瑢W(xué)問:怎么你比別人擺得更快呢?你是否有最簡(jiǎn)潔、最快速的方法,快快說出來和同學(xué)一起分享好嗎?
(3)學(xué)生匯報(bào)了自己的方法后,教師圍繞假設(shè)法(平均分的方法),組織學(xué)生展開討論:為什么每個(gè)杯子里都要放1根小棒呢?
(4)在討論的基礎(chǔ)上,師生小結(jié):假如每個(gè)杯子放入一根小棒,剩下的一根還要放進(jìn)一個(gè)杯子里,無論放在哪個(gè)杯子里,一定能找到一個(gè)杯子里至少有2根小棒。只有平均分才能將小棒盡可能地分散,保證“至少”的情況。
〖設(shè)計(jì)意圖〗:鼓勵(lì)學(xué)生積極的自主探索,尋找不同的證明方法,在枚舉法的基礎(chǔ)上,學(xué)生意識(shí)到了要考慮最少的情況,從而引出假設(shè)法滲透平均分的思想。
3.步步逼近,理性認(rèn)識(shí)。
(1)師:把6枝鉛筆放在5個(gè)盒子里,不管怎么放,總有一個(gè)盒子里至少有2枝鉛筆嗎?為什么?
把7支鉛筆放進(jìn)6個(gè)文具盒里呢?
把8枝筆放進(jìn)7個(gè)盒子里呢?
把20枝筆放進(jìn)19個(gè)盒子里呢?
……
(2)符合這種結(jié)果的情況你能一一說完嗎?你會(huì)用一句歸納這些情況嗎?
(筆的枝數(shù)比盒子數(shù)多1,不管怎么放,總有一個(gè)盒子里至少有2枝鉛筆。)
〖設(shè)計(jì)意圖〗:通過這個(gè)連續(xù)的過程發(fā)展了學(xué)生的類推能力,形成比較抽象的數(shù)學(xué)思維,從而達(dá)到理性認(rèn)識(shí)“抽屜原理”。
4.?dāng)?shù)量積累,發(fā)現(xiàn)方法。
7只鴿子要飛進(jìn)5個(gè)鴿舍里,無論怎么飛,至少會(huì)有兩子鴿子飛進(jìn)同一個(gè)鴿舍。為什么?
(1)如果要用一個(gè)算式表示,你會(huì)嗎?
(2)算式中告訴我們經(jīng)過第一次平均分配后,還余下了2只鴿子,這兩只鴿子會(huì)怎么飛呢?(有可能兩只飛進(jìn)了同一個(gè)鴿舍里,也有可能飛進(jìn)了不同的鴿舍里。)
(3)不管怎么飛,一定會(huì)出現(xiàn)哪種情況?
(4)討論:剛才是鉛筆數(shù)比文具盒數(shù)多1枝的情況,現(xiàn)在鴿子數(shù)比鴿舍要多2只,為什么還是“至少有2只鴿子要飛進(jìn)同一個(gè)鴿舍里”?
(4)如果是“8只鴿子要飛進(jìn)取5個(gè)鴿舍里呢?”(余下3只鴿子。)
(5)“9只鴿子要飛進(jìn)取5個(gè)鴿舍里呢?”(余下4只鴿子。)
根據(jù)學(xué)生的回答,用算式表示以上各題,并板書。
〖設(shè)計(jì)意圖〗:從余數(shù)1到余數(shù)2、3、4……,讓學(xué)生再次體會(huì)要保證“至少”必須盡量平均分,余下的數(shù)也要進(jìn)行二次平均分。并發(fā)現(xiàn)余下的鴿子數(shù)只要小于鴿舍數(shù),就一定有“至少有兩子鴿子飛進(jìn)同一個(gè)鴿舍”的現(xiàn)象發(fā)生。
5.構(gòu)建模型,解釋原理。
(1)觀察黑板上的算式,你有了什么新的發(fā)現(xiàn)?(只要鴿子數(shù)比盒鴿舍數(shù)多,且小于鴿舍數(shù)的兩倍,至少有2只鴿子飛進(jìn)了同一個(gè)鴿舍里。)
(2)剛才我們研究的這些現(xiàn)象就是著名的“抽屜原理”,(教師板書課題:抽屜原理)我們將小棒、鴿子看做物體,杯子、鴿舍看做抽屜。
(3)課件出示:“抽屜原理”又稱“鴿巢原理”,最先是由19世紀(jì)的德國(guó)數(shù)學(xué)家狄利克雷提出來的,所以又稱“狄里克雷原理”,這一原理在解決實(shí)際問題中有著廣泛的應(yīng)用。“抽屜原理”的應(yīng)用是千變?nèi)f化的,用它可以解決許多有趣的問題,并且常常能得到一些令人驚異的結(jié)果。
(4)請(qǐng)你用“抽屜原理”解釋我們的課前游戲,為什么不管老師怎么送,得到卡片的同學(xué)一定有兩個(gè)同學(xué)的性別是一樣的?其中什么相當(dāng)于“物體”?什么相當(dāng)于“抽屜”?
〖設(shè)計(jì)意圖〗:通過對(duì)不同具體情況的判斷,初步建立“物體”、“抽屜”的模型,發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單的抽屜原理。研究的問題來源于生活,還要還原到生活中去,所以請(qǐng)學(xué)生對(duì)課前的游戲的解釋,也是一個(gè)建模的過程,讓學(xué)生體會(huì)“抽屜”不一定是看得見,摸得著,并讓學(xué)生體會(huì)平常事中也有數(shù)學(xué)原理,有探究的成就感,激發(fā)對(duì)數(shù)學(xué)的熱情。
三、循序漸進(jìn),總結(jié)規(guī)律。
(1)出示71頁(yè)的例2:把5本書放進(jìn)2個(gè)抽屜中,不管怎么放,總有一個(gè)抽屜至少放進(jìn)3本書。為什么?
A、該如何解決這個(gè)問題呢?
B、如何用一個(gè)式子表示呢?
C、你又發(fā)現(xiàn)了什么?
教師根據(jù)學(xué)生的回答,繼續(xù)板書算式。
(2)如果一共有7本書呢?9本書呢?
(3)思考、討論:總有一個(gè)抽屜至少放進(jìn)的本數(shù)是“商+1”還是“商+余數(shù)”呢?為什么?
教師師讓學(xué)生充分討論后得出正確的結(jié)論:總有一個(gè)抽屜至少放進(jìn)的本數(shù)是“商+1”(教師板書。)
〖設(shè)計(jì)意圖〗:對(duì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)是循序漸進(jìn)的。在初次發(fā)現(xiàn)規(guī)律的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生抓住假設(shè)法最核心的思路---“有余數(shù)除法”,學(xué)生借助直觀,很好的理解了如果把書盡量多地“平均分”給各個(gè)抽屜里,看每個(gè)抽屜里能分到多少本書,余下的書不管放到哪個(gè)抽屜里,總有一個(gè)抽屜里比平均分得的書的本數(shù)多1本。從而得出“某個(gè)抽屜書的至少數(shù)”是除法算式中的商加“1”,而不是商加“余數(shù)”,從而使學(xué)生從本質(zhì)上理解了“抽屜原理”。四.運(yùn)用原理,解決問題。
1、基本類型,說說做做。
(1)8只鴿子飛回3個(gè)鴿舍,至少有3只鴿子要飛進(jìn)同一個(gè)鴿舍里。為什么?
(2)張叔叔參加飛鏢比賽,投了5鏢,成績(jī)是41環(huán)。張叔叔至少有一鏢不低于9環(huán)。為什么?
2、深化練習(xí),拓展提升。
(1)有一副撲克牌,去掉了兩張王牌,還剩52張,如果請(qǐng)五位同學(xué)每人任意抽1張,同種花色的至少有幾張?為什么?
如果9個(gè)人每一個(gè)人抽一張呢?
(2)某街道辦事處統(tǒng)計(jì)人口顯示,本街道轄區(qū)內(nèi)當(dāng)年共有 370名嬰兒出生。統(tǒng)計(jì)員斷定:“至少有2名嬰兒是在同一天出生的?!边@是為什么? 至少有多少名嬰兒是在同一個(gè)月出生的?為什么?
〖設(shè)計(jì)意圖〗:讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析、解決生活實(shí)際問題,不僅是學(xué)生掌握知識(shí)的繼續(xù)拓展與延伸,還是他們成功解決問題后獲取愉悅心情的重要途經(jīng);不同題型、不同難度的練習(xí)不僅能進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,還能滿足不同的孩子學(xué)到不同的數(shù)學(xué),并體會(huì)抽屜原理的形式是多種多樣的。
五、全課小結(jié),課外延伸。
(1)說一說:今天這節(jié)課,我們又學(xué)習(xí)了什么新知識(shí)?你還有什么困惑?
(2)用今天學(xué)到的知識(shí)向你的家長(zhǎng)解釋下列現(xiàn)象:
從1、2、3……100,這100個(gè)連續(xù)自然數(shù)中,任意取出51個(gè)不相同的數(shù),其中必有兩個(gè)數(shù)互質(zhì),這是為什么呢?
〖設(shè)計(jì)意圖〗:既讓學(xué)生說數(shù)學(xué)知識(shí)的收獲,也引導(dǎo)學(xué)生談情感上的感受,同時(shí)培養(yǎng)他們的質(zhì)疑能力,使三維目標(biāo)落到實(shí)處;把課堂知識(shí)延伸到課外,與家長(zhǎng)一起分析思考,主要是想拓展學(xué)生思維,達(dá)到“家校牽手,共話數(shù)學(xué)”的教學(xué)目的。
板書設(shè)計(jì)。
抽屜原理
物體數(shù) 抽屜數(shù) 至少數(shù) =商+1
(鉛筆數(shù))(盒子數(shù))
2
3
÷ 4 =1……1 2 =1+1 ÷ 5 =1……2 2 =1+1 ÷ 2 =2……1 3 =2+1 ÷ 2 =3……1 4 =3+1
〖設(shè)計(jì)意圖〗:這樣的板書設(shè)計(jì)是在教學(xué)過程中動(dòng)態(tài)生成的,按講思路來安排的,力求簡(jiǎn)潔精練。這樣設(shè)計(jì)便于學(xué)生對(duì)本課知識(shí)的理解與記憶,突出了的教學(xué)重點(diǎn),使板書真正起到畫龍點(diǎn)睛的作用。