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什么叫抽屉原理(抽屉原理通俗易懂)

大家好,感谢邀请,今天来为大家分享一下什么叫抽屉原理的问题,以及和抽屉原理通俗易懂的一些困惑,大家要是还不太明白的话,也没有关系,因为接下来将为大家分享,希望可以帮助到大家,解决大家的问题,下面就开始吧!

本文目录

  1. 什么是抽屉原理
  2. 什么是容斥原理,什么是抽屉原理
  3. 抽屉原理是什么意思

一、什么是抽屉原理

桌上有十个苹果,要把这十个苹果放到九个抽屉里,无论怎样放,我们会发现至少会有一个抽屉里面至少放两个苹果。这一现象就是我们所说的“抽屉原理”。

抽屉原理的一般含义为:“如果每个抽屉代表一个**,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**中去,其中必定有一个**里至少有两个元素。”

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。

原理1:把多于n+1个的物体放到n个抽屉里,则至少有一个抽屉里的东西不少于两件。

证明(反证法):如果每个抽屉至多只能放进一个物体,那么物体的总数至多是n×1,而不是题设的n+k(k≥1),故不可能。

原理2:把多于mn(m乘n)+1(n不为0)个的物体放到n个抽屉里,则至少有一个抽屉缓游里有不少于(m+1)的物体。

证明(反证法):若每个抽屉至多放进m个物体,那么n个抽屉至多放进mn个物体,与题设不符,故不可能。

原理3:把无穷多件物体放入n个抽屉,则至少有一个抽屉里有无穷个物体。

原理1、2、3都是第一抽屉原理的表述。

把(mn-1)个物体放入n个抽屉中,其中必有一个抽屉中至多有(m—1)个物体(例如,将3×5-1=14个物体放入5个抽屉中,则必定有一个抽屉中的物体数少于等于3-1=2)。

在上面的第一个结论中,由于一年最多有366天,因此在367人中至少有2人出生在同月同日。这相当于把367个东西放入 366个抽屉,至少有2个东西在同一抽屉里。

在第二个结论中,不妨想象将5双手套分别编号,即号码为1,2,...,扰枝销5的手套各有两只,同号的两只是一双。任取6只手套,它们的编号至多有5种,因此其中至少有两只的号码相同。这相当于把6个东西放入5个抽屉,至少有2个东西在同一抽屉里。

抽屉原理的一种更一般的表述为:

“把多于kn+1个东西任意分放进n个空抽屉(k是正整数),那么一定有一个抽屉中放进了至少k+1个东西。”

利用上述原理容易证明:“任意7个整数中,至少有3个数的两两之差是3的倍数。”因为任一整数除以3时余数只有0、1、2三种可能,所以7个整数中至少有3个数除以3所得余数相同,即它们两两之差是3的倍数。

如果问题所讨论的对象有无限多个,抽屉原理还有另一种表述:

“把无限多个东西任意分放进n个空抽屉(n是自然数),那么一定有一个抽屉中放进了无限多个东西。”

用高斯函数来叙述一般形式的抽屉原理的是:将m个元素放入n个抽屉,则在其中一个抽屉里至少会有

抽屉原理的内容简明朴素,易于接受,它在数学问题中有重要的作用。许多有关存在性的证明都可用它来解决。

这个问题可以用如下方法简单明了地证出:

在平面上用6个点A、B、C、D、E、F分别代表参加**的任意6个人。如果两人以前彼此认识,那搭拆么就在代表他们的两点间连成一条红线;否则连一条蓝线。考虑A点与其余各点间的5条连线AB,AC,...,AF,它们的颜色不超过2种。

根据抽屉原理可知其中至少有3条连线同色,不妨设AB,AC,AD同为红色。

如果BC,BD,CD 3条连线中有一条(不妨设为BC)也为红色,那么三角形ABC即一个红色三角形,A、B、C代表的3个人以前彼此相识:如果BC、BD、CD 3条连线全为蓝色,那么三角形BCD即一个蓝色三角形,B、C、D代表的3个人以前彼此不相识。

不论哪种情形发生,都符合问题的结论。

六人**问题是组合数学中著名的拉姆塞定理的一个最简单的特例,这个简单问题的证明思想可用来得出另外一些深入的结论。这些结论构成了组合数学中的重要内容-----拉姆塞理论。从六人**问题的证明中,我们又一次看到了抽屉原理的应用。

把它推广到一般情形有以下几种表现形式。

形式一:设把n+1个元素划分至n个**中(A1,A2,…,An),用a1,a2,…,an分别表示这n个**对应包含的元素个数,则:至少存在某个**Ai,其包含元素个数值ai大于或等于2。

证明:(反证法)假设结论不成立,即对每一个ai都有ai<2,则因为ai是整数,应有ai≤1,于是有:

a1+a2+…+an≤1+1+…+1=n<n+1,这与题设矛盾。

所以,至少有一个ai≥2,即必有一个**中含有两个或两个以上的元素。

形式二:设把nm+1个元素划分至n个**中(A1,A2,…,An),用a1,a2,…,an表示这n个**对应包含的元素个数,则:至少存在某个**Ai,其包含元素个数值ai大于或等于m+1。

证明:(反证法)假设结论不成立,即对每一个ai都有ai<m+1,则因为ai是整数,应有ai≤m,于是有:

a1+a2+…+an≤m+m+…+m=nm<nm+1,这与题设相矛盾。

知识扩展——高斯函数[x]定义:对任意的实数x,[x]表示“不大于x的最大整数”。例如:[3.5]=3,[2.9]=2,[-2.5]=-3,[7]=7,……一般地,我们有:[x]≤x<[x]+1

形式三:设把n个元素分为k个**A1,A2,…,Ak,用a1,a2,…,ak表示这k个**里相应的元素个数,需要证明至少存在某个ai大于或等于[n/k]。

证明:(用反证法)假设结论不成立,即对每一个ai都有ai<[n/k],于是有:

a1+a2+…+ak<[n/k]+[n/k]+…+[n/k]=k?[n/k]≤k?(n/k)=n

k个[n/k]∴ a1+a2+…+ak<n这与题设相矛盾。所以,必有一个**中元素个数大于或等于[n/k]

形式四:设把q1+q2+…+qn-n+1个元素分

为n个**A1,A2,…,An,用a1,a2,…,an表示这n个**里相应的元素个数,需要证明至少存在某个i,使得ai大于或等于qi。

证明:(用反证法)假设结论不成立,即对每一个ai都有ai<qi,因为ai为整数,应有ai≤qi-1,

于是有:a1+a2+…+an≤q1+q2+…+qn-n<q1+q2+…+qn-n+1这与题设矛盾。

所以,假设不成立,故必有一个i,在第i个**中元素个数ai≥qi

形式五:证明:(用反证法)将无穷多个元素分为有限个**,假设这有限个**中的元素的个数都是有限个,则有限个有限数相加,所得的数必是有限数,这就与题设产生矛盾,所以,假设不成立,故必有一个**含有无穷多个元素。(借由康托的无穷基数可将鸽巢原理推广到无穷集中。)

二、什么是容斥原理,什么是抽屉原理

1、容斥原理:先不考虑重叠的情况,把包含于某内容中的所有对象的数目先计算出来,然后再把计数时重复计算的数目排斥出去,使得计算的结果既无遗漏又无重复,这种计数的方法称为容斥原理。

2、抽屉原理:桌上有十个苹果,要把这十个苹果放到九个抽屉里,无论怎样放灶源,我们会发现至少会有一个抽屉里面至少放两个苹果。这一现象就是我们所说隐改态的“抽屉原理”。抽屉原理的一般含义为:“如果每个抽屉歼肢代表一个**,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**中去,其中必定有一个**里至少有两个元素。”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。

3、运用抽屉原理的核心是分析清楚问题中,哪个是物件,哪个是抽屉。例如,属相是有12个,那么任意37个人中,至少有一个属相是不少于4个人。这时将属相看成12个抽屉,则一个抽屉中有 37/12,即3余1,余数不考虑,而向上考虑取整数,所以这里是3+1=4个人,但这里需要注意的是,前面的余数1和这里加上的1是不一样的。

4、因此,在问题中,较多的一方就是物件,较少的一方就是抽屉,比如上述问题中的属相12个,就是对应抽屉,37个人就是对应物件,因为37相对12多。

5、参考资料来源:百度百科-抽屉原理

6、参考资料来源:百度百科-容斥原理

三、抽屉原理是什么意思

1、抽屉原理:桌上有十个苹果,要把这十个苹果放到九个抽档亏链屉里,无论怎样放,我们会发现至少会有一个抽屉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”。抽屉原理的一般含义为:“如果每个抽屉代表一个**,每一个苹果就可以代表一个元素,假如有n+1个元素放到空贺n个**中去,其中必定有一个**里至少有两个元素。”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。

2、运用抽屉原理的核心是分析清楚问题中,哪个是物件,哪个是抽屉。例如,属相是有12个,那么任意37个人中,至少有一个属相是不少于4个人。这时将属相看成12个抽屉,则一个抽屉中有 37/12,即3余1,余数不考虑,而向上考虑取整数,所以这里是3+1=4个人,但这里需要注意的是,前面的余数1和这里加上的1是不一样的。

3、因此,在问题中,较多的一方就是物件,较少的一方就是抽屉,比如上述问题中的属相12个,就行孙是对应抽屉,37个人就是对应物件,因为37相对12多。

4、参考资料来源:百度百科-抽屉原理

5、参考资料来源:百度百科-狄利克雷

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