三。抽屜原理與整除問(wèn)題
整除問(wèn)題:把所有整數(shù)按照除以某個(gè)自然數(shù)m的余數(shù)分為m類(lèi),叫做m的剩余類(lèi)或同余類(lèi),用[0],[1],[2],…,[m-1]表示。每一個(gè)類(lèi)含有無(wú)窮多個(gè)數(shù),例如[1]中含有1,m+1,2m+1,3m+1,…。在研究與整除有關(guān)的問(wèn)題時(shí),常用剩余類(lèi)作為抽屜。根據(jù)抽屜原理,可以證明:任意n+1個(gè)自然數(shù)中,總有兩個(gè)自然數(shù)的差是n的倍數(shù)。(證明:n+1個(gè)自然數(shù)被n整除余數(shù)至少有兩個(gè)相等(抽屜原理),不妨記為m=a1*n+b n=a2*n+b,則m-n整除n)。
例1 證明:任取8個(gè)自然數(shù),必有兩個(gè)數(shù)的差是7的倍數(shù)。
四。經(jīng)典練習(xí):
1. 木箱里裝有紅色球3個(gè)、黃色球5個(gè)、藍(lán)色球7個(gè),若蒙眼去摸,為保證取出的球中有兩個(gè)球的顏色不相同,則最少要取出多少個(gè)球?
解析:把3種顏色看作3個(gè)抽屜,若要符合題意,則小球的數(shù)目必須大于7,故至少取出8個(gè)小球才能符合要求。
2.一幅撲克牌有54張,最少要抽取幾張牌,方能保證其中至少有2張牌有相同的點(diǎn)數(shù)?
解析:點(diǎn)數(shù)為1(A)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11(J)、12(Q)、13(K)的牌各取1張,再取大王、小王各1張,一共15張,這15張牌中,沒(méi)有兩張的點(diǎn)數(shù)相同。這樣,如果任意再取1張的話(huà),它的點(diǎn)數(shù)必為1~13中的一個(gè),于是有2張點(diǎn)數(shù)相同。
3.某校有55個(gè)同學(xué)參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽,已知將參賽人任意分成四組,則必有一組的女生多于2人,又知參賽者中任何10人中必有男生,則參賽男生的人生為_(kāi)_________人。
解析:因?yàn)槿我夥殖伤慕M,必有一組的女生多于2人,所以女生至少有4×2+1=9(人);因?yàn)槿我?0人中必有男生,所以女生人數(shù)至多有9人。所以女生有9人,男生有55-9=46(人)
4、 證明:從1,3,5,……,99中任選26個(gè)數(shù),其中必有兩個(gè)數(shù)的和是100。
解析:將這50個(gè)奇數(shù)按照和為100,放進(jìn)25個(gè)抽屜:(1,99),(3,97),(5,95),……,(49 ,51)。根據(jù)抽屜原理,從中選出26個(gè)數(shù),則必定有兩個(gè)數(shù)來(lái)自同一個(gè)抽屜,那么這兩個(gè)數(shù)的和即為100。
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