桌上有十個蘋果,要把這十個蘋果放到九個抽屜裡,無論怎樣放,我們會發現至少會有一個抽屜裡面放兩個蘋果。這一現象就是我們所說的“抽屜原理”。
抽屜原理的一般含義為:“如果每個抽屜代表一個集合,每一個蘋果就可以代表一個元素,假如有n+1或多于n+1個元素放到n個集合中去,其中必定至少有一個集合裡有兩個元素。” 抽屜原理有時也被稱為鴿巢原理(“如果有五個鴿子籠,養鴿人養了6隻鴿子,那麼當鴿子飛回籠中後,至少有一個籠子中裝有2隻鴿子”)。它是組合數學中一個重要的原理。
第一抽屜原理
原理1:把多于n個的物體放到n個抽屜裡,則至少有一個抽屜裡的東西不少于兩件。
[證明](反證法):如果每個抽屜至多隻能放進一個物體,那麼物體的總數至多是n,而不是題設的n k(k≥1),這不可能。
原理2:把多于mn(m乘以n)個的物體放到n個抽屜裡,則至少有一個抽屜裡有不少于m 1的物體。
[證明](反證法):若每個抽屜至多放進m個物體,那麼n個抽屜至多放進mn個物體,與題設不符,故不可能。
原理3:把無窮多件物體放入n個抽屜,則至少有一個抽屜裡 有無窮個物體。
實例演練
1.某班有個小書架,40個同學可以任意借閱,小書架上至少要有多少本書,才能保證至少有一個同學能借到兩本或兩本以上的書?
2.有黑色、白色、黃色的筷子各8根,混雜放在一起,黑暗中想從這些筷子之中取出顔色不同的兩雙筷子,至少要取出多少根才能保證達到要求?
3.一副撲克牌(大王、小王除外)有四種花色,每種花色有13張,從中任意抽牌,最少要抽幾張,才能保證有四張牌是同一張花色的?
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