二年級(jí)趣味數(shù)學(xué): 暗室取物
來源:轉(zhuǎn)載 文章作者: 2008-06-24 16:50:44
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置于暗室中的一只抽屜內(nèi)裝有100只紅色襪子,80只綠色襪子,60只藍(lán)色襪子和40只黑色襪子.一個(gè)少年從抽屜中選取襪子,每次取出一只,但無法看到所取襪子的顏色.為了確保取出的襪子中至少包含有10雙,最少必須取出幾只襪子?(一雙襪子是指兩只相同顏色的襪子,但每只襪子只能一次用在一雙之中):
(A)21(B)23(C)24(D)30(E)50
這個(gè)問題雖然是中學(xué)生數(shù)學(xué)競賽中的試題,但解決它并不一定用中學(xué)的數(shù)學(xué)方法,實(shí)際上,只有小學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),也能解答.現(xiàn)在就來研究它的解答方法--復(fù)雜問題簡單化.
解:我們可以這樣來考慮:
。1)為使取出的襪子中,要能確保含有10雙,因此我們需要考慮最不利的情況.
。2)先把問題簡單化
、偃缰恍璐_保取出的襪子中含有一雙,則顯然需最少取出4+1=5只.因?yàn)橄热〕龅?只,為各種顏色的各一只(最不利的情況),再取一只即可確保有一雙襪子.
、谌缧璐_保取出的襪子中含有2雙,則由①可知,取出5只,已確保含有一雙襪子,因此只需再取出2只,又可以確保含有一雙襪子--取出的第一只為①中確保有一雙襪子的顏色,從而再取一只襪子,就一定能確保再有一雙襪子.
綜上所述,為確保取出2又,最少需取出5+2=7只.
。3)從②的分析求解中,極易啟發(fā)歸納出本題的解答:最少需取出5+2×(10-1)=23只,即可保證取出的襪子中,至少包含有10雙襪子.
所以本題應(yīng)選(B).
現(xiàn)在來研究下面一個(gè)類似問題.
在一個(gè)袋子里裝有若干個(gè)大小相同的小球,僅僅顏色有別.其中紅色的9個(gè),蘭色的13個(gè),黑色的19個(gè),白色的21個(gè).如果蒙上你的眼睛,要你摸出若干個(gè)球來,那么你必須摸出多少個(gè),才能保證至少有14個(gè)同色的小球?
解:我們從最不利的情況去著想.
(1)假若前9個(gè)都摸到的是紅色小球.因題目要摸出14個(gè)同色小球,而紅色小球只有9個(gè),所以這9個(gè)球?qū)_(dá)到要求不起作用.
。2)假若再繼續(xù)摸出的13個(gè)小球又都是蘭色的,而蘭色小球只有13個(gè),題目要求摸出14個(gè)同色小球,所以這13個(gè)蘭色小球?qū)σ笠膊黄鹱饔茫@樣,一共摸出了22個(gè)小球.
。3)再繼續(xù)摸出的小球則或是黑色的或是白色的,二者必居其一.又從最不利的情況考慮:假如先摸出的26個(gè)小球,黑色的13個(gè),白色的13個(gè),最后再摸出1個(gè)小球,那么不管是黑色或是白色,都能達(dá)到保證有14個(gè)同色小球了.
綜上所述,一共要摸出:
9+13+13×2+1=49(個(gè))
才能保證至少有14個(gè)同色的小球.
再研究一個(gè)類似的有趣的問題:
有三個(gè)帶蓋的粉筆盒,每個(gè)盒里都裝有兩根粉筆.只知道其中的一個(gè)盒里裝有兩根白色粉筆,一個(gè)盒里裝有兩根紅色粉筆,一個(gè)盒里裝有一根白色和一根紅色粉筆.粉筆盒外的標(biāo)記有"白、紅","白、白","紅、紅",但與里面裝的粉筆顏色全都不符.要求只能從其中的一個(gè)粉筆盒里取出一根來看,用這辦法搞清楚每個(gè)盒里所裝的粉筆的顏色,至少要幾次?為什么?
解:只需要取一次.
驗(yàn)看標(biāo)有"白、紅"那一盒,若拿出一根是白色的,可判斷這盒是"白、白"的(因?yàn)闃?biāo)記寫錯(cuò)了,不可能是"白、紅"的).于是標(biāo)有"紅、紅"的一定是"紅、白",而另一盒為"紅、紅".
若拿出一根是紅色的,同樣道理也可以依次判斷出來.
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