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题干中含有诸如“至少……才能保证……”、“要保证……至少……”这类叙述的题目,一般可以用抽屉原理来解决,称为抽屉问题。具体形式如下:

现有5个抽屉和若干个苹果,要保证至少有一个抽屉里面有4个苹果,问这些苹果至少有多少个?

对于这类问题,常应用到以下两个抽屉原理。

抽屉原理1:将多于n件的物品任意放到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品件数不少于2件。

抽屉原理2:将多于m×n件的物品任意放到n个抽屉中,那么至少有一个抽屉中的物品的件数不少于(m+1)件。

上题我们就可以根据抽屉原理2,从而可知苹果数多于5×(4-1)=15个,也就是至少有16个苹果。

这类问题也可以用最差原则来考虑。所谓最差原则,就是考虑问题发生的最差情况,然后就最差情况进行分析。最差原则是极端法的一种应用,一般情况下,我们优先考虑用最差原则来解决抽屉问题。

一、基本题型

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二、重点难点指津

(1)最差原则是极端法的一种应用,也是抽屉原理的基本思考原则。一般情况下,要优先考虑用最差原则解决抽屉问题。

(2)解抽屉问题时,要注意合理地构造“抽屉”。

【例题】一个袋内有100个球,其中有红球28个、绿球20个、黄球12个、蓝球20个、白球10个、黑球10个。现在从袋中任意摸球出来,如果要使摸出的球中,至少有15个球的颜色相同,问至少要摸出几个球才能保证满足上述要求?

A.78个  B.77个

C.75个  D.68个

解析:此题答案为C。可以利用最差原则来求解。

考虑最差的情况,首先摸出黄球12个,白球10个,黑球10个,再摸出红球、绿球和蓝球各14个,此时再任意摸出一个球,都可以保证有15个球的颜色相同。

因此至少要摸出12+10+10+14×3+1=75个才能满足要求。

【例题】有红、黄、绿三种颜色的手套各6双,装在一个黑色的布袋里,从袋子里任意取出手套来,为确保至少有2双手套不同颜色,则至少要取出的手套只数是(     )。

A.15只  B.13只

C.12只  D.10只

解析:此题答案为A。应用最差原则。最差的情况是已经取出了一种颜色的全部6双手套和其他两种颜色的手套各一只,那么再取出一只,即得到2双不同颜色的手套。所以至少要取出12+2+1=15只。

【例题】把154本书分给某班的同学,如果不管怎样分,都至少有一位同学会分得4本或4本以上的书,那么这个班最多有多少名学生?

A.77  B.54

C.51  D.50

解析:此题答案为C。此题首先考虑使用最差原则,发现不容易得出答案。看到“至少有一位同学会分得4本或4本以上”这种抽屉问题的标准表述,因此可以考虑使用抽屉原理。每位同学看成一个抽屉,每个抽屉内的物品不少于4件,逆用抽屉原理2,则有m+1=4,m=3,154=3×n+1,n=51,所以这个班最多有51名学生。

三、最差原则问题最简单直接的理解就是从最倒霉的情况下考虑问题,这类题目中往往会出现“至少……才能保证(一定)……”字眼。

解决最差原则的技巧仅有两步:

1.考虑所有不满足条件的最不利情况;

2.保证数=所有最不利情况数+1。

运用以上的两步走就可以迅速有效地解决最差原则问题,但是需要注意的是:

①在查找最差情况数时要找全;

②有些题目最不利往往需要结合排列组合来进行求解。

例1.一只鱼缸里有很多鱼,共有5个品种,问至少捞出多少条鱼,才能保证有5条相同品种的鱼?

A.20 B.21 C.22 D.23

【解析】考虑最倒霉的情况,即每个品种捞出4条鱼5×4,再捞出1条就能保证有5条品种相同的鱼,一共捞出5×4+1=21条,应该选择B项。

例2.某小学五年级的学生身高(按整数厘米计算),最矮的是138厘米,最高的是160厘米。如果任意从这些学生中选出若干人,那么,至少要选出多少人,才能保证有5人的身高相同?

A.52 B.53 C.54 D.55

【答案】B。

【解析】要保证有5人身高相同,考虑最不利情况,就是4人身高相同,查找所有的身高种类160-138+1=13种,每种当中都有4人身高相同13 4=52,那么保证数为13×4+1=53种。

例3.某区要从10位候选人中投票选举人大代表,现规定每位候选人必须从这10位中任选两位投票,问至少要有多少位候选人参加投票,才能保证有不少于10位选举人投了相同两位候选人的票?

A.382位 B.406位 C.451位 D.516位

【答案】B。

【解释】压迫保证有10位选举人,最不利的情况是给9个人,要想投票相同,每种选票都得9个人而选票所有的种类有C210种,即45×9=405人,所以保证数为405+1=406人。答案选B。

四、利用极限思想求极值

均值不等式原理:1)两个数的和为定值时,这两个数越接近,它们的乘积越大。 (2)两个数的乘积为定值时,这两个数越接近,它们的和越小。

例如1.某商品单价为50元,每周可以卖出180件,经市场调研发现,商品价格每上调一元,销量每周会下降两件,那么要让每周的总收入最大,商品的定价应该多少?此时总收入为多少?

A. 70 , 9800     B.75 , 9750     C.78 , 9720    D.80 , 10200

解析:通过题干看到"收入最大"几个字眼时,则想到用极限思想。由题意可知,设上调x元,则单价变为50+x,销量变为180-2x,则根据公式:总收入=单价×销量=(50+x)(180-2x) ,要让这个式子取到最大值。

利用均值不等式原理。而公式中(50+x)和(180-2x)这两个数的和不是一个定值。但是可以通过变形,使得变形之后两个数的和为定值,则需要将正负x抵消。(50+x)×(180-2x)=(50+x)×2×(90-x),当(50+x)和(90-x)值为定值时,他们乘积最大。当50+x=90-x。解得x=20,此时商品的定价为70元,每周的收入达到了最大值。最大收入为70×140=9800元。故选A。

例如2.100人参加7项活动,已知每个人只参加一项活动,而且每项活动参加的人数都不一样.那么,参加人数第四多的活动最多有几人参加?

A.21 B.22 C.23 D.24

解析:通过题干看到"最多有几人参加"几个字眼时,则想到用极限思想,而且总人数不变,则想到和定最值。由题意可知每项活动参加人数都不同,而且求第四多的最多参加人数,则排前三的和后三的人数都要少,后三的人数最少分别为1、2、3人,而前三多的最少也不能少过第四多的,则设第四多的有x人参加,那么第三多的有x+1人,第二多的有x+2人,第一多的有x+3。所以1+2+3+x+(x+1)+(x+2)+(x+3)=100,解得x=22人。故选B。

例3.小米爷爷开超市,超市仓库中有一大罐子里面装有5种口味的糖果,每天小米都会偷吃两块,因为仓库很黑所以都是随机挑选,请问:至少要过多少天,才能保证小米有三天吃的糖的类型完全相同。

A. 32 B.31 C.26 D.22

解析:通过题干看到"至少…才保证"几个字眼时,则想到用极限思想中的最不利原则。由题意可知,5种口味的糖果,最多可能有两块糖相同口味和两块糖不同口味两大类,前者共有5种,后者有 种,即共15种。为了让三天吃的糖的类型完全相同,先让接近但不满足,则满足两天吃的糖的类型完全相同得15×2=30天,那么让三天吃的糖完全相同,则需再多一天,即31天就满足题意。这就是最不利原则的应用,先把最坏的极端假设情况都考虑完毕,然后再加一种情况即满足题意。

在行测数量关系的考查过程中,极限思想的应用比较普遍,主要三个知识点:均值不等式求极值,和定最值以及最不利原则,根据不同的题眼,找到相应的方法。希望各位考生能掌握这些经典例题以及它们背后所隐藏的知识点,那么你们一定会迈向成"公"。

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