大家好,小苏来为大家解答以上问题。什么叫抽屉原理,什么叫抽屉原理很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
桌子上有十个苹果。
把这十个苹果放在九个抽屉里。
不管你怎么放,我们都会发现至少一个抽屉里会有至少两个苹果。
这种现象就是我们所说的“鸽子洞原理”。
鸽子洞原理的大致意思是:“如果每个抽屉代表一个集合,那么每个苹果可以代表一个元素。
如果N个集合中有N-1个元素,那么一个集合中至少要有两个元素。
”鸽笼原理有时被称为鸽笼原理。
这是组合数学中的一个重要原理。
第一分类原则:原理:在N个抽屉里放n 1个以上的物品,至少一个抽屉里会有至少两件物品。
证明(反证法):如果每个抽屉最多只能放一个物体,那么物体总数最多是n1,而不是题目的n ^ k(k1),所以不可能。
原理:在n个抽屉里放超过mn(m乘以n) 1(n不是0)个物体,那么至少有一个抽屉里有不少于(m ^ 1)个物体。
证明(反证):如果每个抽屉里最多有M个对象,那么N个抽屉里最多有mn个对象,与题目不符,所以不可能。
原理:在N个抽屉里放无限多的物体,至少有一个抽屉里有无限多的物体。
原则2、3都是第一个鸽笼原则的表述。
第二个鸽笼原理:把(Mn-1)个对象放在N个抽屉里,一个抽屉里最多必须有(M-1)个对象(比如5个抽屉里放35-1=14个对象,一个抽屉里必须有小于等于3-1=2个对象)。
扩展信息:通用表达式:在上面的第一个结论中,由于一年最多有366天,所以367人中至少有2人在同一个月的同一天出生。
这相当于把367个东西放进366个抽屉,同一个抽屉里至少有2个东西。
在第二个结论中,设想分别给5双手套编号,即有两只编号分别为2、5,两个号码相同的手套只有一双。
取任意6只手套,它们最多有5种号码,所以至少有两只有相同的号码。
这相当于把六样东西放在五个抽屉里,同一个抽屉里至少有两样东西。
鸽笼原理更一般的表达是:“如果你随机把kn 1个以上的东西放进N个空抽屉里(k是正整数),那么一个抽屉里至少要有k 1个东西。
”用上面的原理很容易证明:“在任意七个整数中,至少三个数的差是三的倍数。
”因为任意一个整数被3整除时余数只有三种可能:0、2,所以7个整数中至少有3个被3整除才能得到相同的余数,也就是它们之间的差是3的倍数。
如果有无限多的对象要讨论,鸽子洞原理还有另一种表达方式:“如果你把无限多的东西随机分成n个空抽屉(n是自然数),那么一个抽屉里一定有无限多的东西。
”高斯函数用来描述鸽子洞原理的一般形式:如果把M个元素放进N个抽屉里,那么一个抽屉里至少会有一个。
[(m-1)/n] 1个元素。
鸽子洞原理内容简单,易于接受,在数学问题中发挥着重要作用。
很多存在的证明都可以用它来解决。
这个问题可以用以下方式简单明了地证明:在飞机上,A、B、C、D、E、F 6个点分别代表参加集会的任意6个人。
如果两个人以前认识,会在代表他们的两点之间连一条红线;否则,连接一条蓝线。
考虑五条连接线AB,AC,AF在A点和其他点之间,它们的颜色不超过两种。
根据鸽子洞原理,已知至少有三条线是同色的,所以将AB、AC、AD设为红色为宜。
如果三条连线BC、BD、CD(不妨设为BC)中有一条也是红色的,那么三角形ABC就是一个红色的三角形,A、B、C代表的三个人以前就认识;如果三条连接线BC、BD、CD都是蓝色的,那么三角形BCD就是一个蓝色的三角形,B、C、D代表的三个人以前都不认识。
无论发生什么,都与问题的结论一致。
六人集合问题是组合数学中拉姆齐定理最简单的特例。
这个简单问题的证明思路可以用来得出其他更深入的结论。
这些结论构成了组合数学的重要内容——拉姆齐理论。
从六人会议的证明中,我们再一次看到了鸽子洞原理的应用。
表达形式:扩展到一般情况有以下表现。
形式1:设n 1个元素分为N个集合(a1,a2,…,an),A1,A2,…,An分别代表这N个集合中包含的元素个数,那么:至少有一个集合ai,其中包含的元素个数Ai大于等于2。
证明:(反证)假设结论不成立,即每个ai都有ai2,那么因为ai是整数,所以应该有ai1,所以有:A1 … an 1 1 … 1=n因此,至少有一个ai2,即一个集合中必须有两个或两个以上的元素。
形式二:假设nm 1个元素分为N个集合(a1,a2,…,an),用A1,A2,…,An表示这N个集合中包含的元素个数,那么:至少有某个集合ai存在,其中包含的元素个数Ai大于等于m ^ 1。
证明:(反证法)假设结论不成立,即每个ai都有ai a1 a2 … anm m … m=nm。
所以至少有一个aim 1知识扩展——高斯函数[x]定义:对于任意实数x,[x]表示“不大于x的最大整数”。
比如:[3.5]=3,[2.9]=2,[-2.5]=-3,[7]=7,一般我们有:[x]x[x] 1形式3:设n个元素分成k个集合a1,A2,Ak,用A1证明:(用反证法)假设结论不成立,即对于每个ai都有ai [n/k],那么有:a1 a2 … ak[n/k] [n/k] … [n/k]=k?[n/k]k?(n/k)=n k [n/k] A1 A2 … ak形式4:设Q1 Q2 … qn-n1的元素分为n个集合A1,A2,…,An,用a1,a2,…,an表示这n个集合中对应元素的个数。
需要证明至少有一些I存在,这样ai才大于等于qi。
证明:(用反证法)假设结论不成立,即每一个ai都有ai,所以有:A1A2 … An Q1Q2 … QN-n因此,假设不成立,所以必有I,且第I个集合中元素个数aiqi。
形式五:证明:(用反证法)把无限个元素分成有限个集合,假设这些有限个集合中的元素个数是(用康托的无限个基数,可以把鸽巢原理推广到无限个集中。
参考:百度百科-鸽笼原理。
本文到此结束,希望对大家有所帮助。