知根

鸽巢问题

用鸽巢原理解决“总有一个抽屉至少放几个”的问题。

在教材哪里

学它之前要先会

有余数的除法

孩子这一课总错,问题常常在这些更早的知识点上。

家长可以这样帮

用“物体数 ÷ 抽屉数”,有余数时商加 1。

讲解

鸽巢原理基础应用

如果把 n+1 个物体放入 n 个抽屉,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有 2 个物体。这是一种必然发生的逻辑。我们可以把这些物体看作‘鸽子’,抽屉看作‘巢’。当物体数量超过抽屉数量时,重复是必然的。这种原理不仅适用于物体分配,也适用于生日相同判定、姓氏判断等常见情境。

物体数比抽屉数多时,总有一个抽屉里至少放进 2 个物体

怎么做:首先确定什么是‘抽屉’,通常情况下,题目问什么(比如月份、花色、颜色),什么就是抽屉。

容易错在:
  • 混淆抽屉和物体:不知道该把哪个量看作抽屉(巢),例如把12个月份当成物体。
  • 分不清‘至少’的含义:误以为是固定在某一个特定的抽屉里有2个。

带余除法处理鸽巢问题

当物体的个数 m 比抽屉的个数 n 多得多时,我们可以用 m ÷ n = a …… b。这里 a 是商,b 是余数。鸽巢原理的结论就是:总有一个抽屉里至少有 a+1 个物体。注意,a+1 是针对有余数的情况;如果正好整除,那么至少数就是商 a。这种方法可以量化解决复杂的分配问题。

有余数时,总有一个抽屉至少有(商 + 1)个物体;整除时,总有一个抽屉至少有商那么多个物体。

怎么做:不管余数是几,只要余数不为0,统统只在商的基础上加1。

容易错在:
  • 错误地加余数:有的同学公式记错,写成商加余数(a+b)。
  • 整除情况报错:当没有余数时,不需要加1,但学生习惯性加1。

讲解内容来自开源项目“聪聪学堂”(MIT 许可),尚未经老师逐条审核,仅供参考。

3 道自查题

从基础到提高各一道。哪一道卡住,就说明这一层还没学稳。

  1. 把 4 支铅笔放进 3 个笔筒里,不管怎么放,总有一个笔筒里至少有几支铅笔?
    看答案

    2 支

    1. 4÷3=1⋯⋯1。
    2. 先每个笔筒放 1 支,余下的 1 支不管放进哪个笔筒,总有一个笔筒至少有 1+1=2(支)。
  2. 一个袋子里有蓝、黄、绿、白 4 种颜色的球各 8 个,这些球除颜色外完全相同。至少要摸出几个球,才能保证有 5 个球的颜色相同?
    看答案

    17 个

    1. 最不利的情况:每种颜色都先摸出 4 个,共 4×4=16(个),还没有 5 个同色。
    2. 再摸 1 个,一定有 5 个同色:16+1=17(个)。
  3. 至少要有多少名同学,才能保证其中至少有 5 名同学在同一个季节出生?
    看答案

    17 名

    1. 最不利的情况:4 个“抽屉”里每个都先有 4 名同学,共 4×4=16(名)。
    2. 再多 1 名就能保证:16+1=17(名)。

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