接下来我们来看看抽屉原理上一些比较难的问题。
3n+1(n2) 名学生围成一圈。坐下后,他们发现任意2个男孩之间至少有2个女孩。最多有多少个男孩?
一看到这个话题,恐怕很多家长立刻就晕了。
怎么就直接上来了?看起来非常糟糕。
再次强调,不要被吓倒。这时,Thie老师传授了一些所谓的经验:十有八九,答案与n有关。这是一个方向,这意味着你的最终答案很可能包含n。
3n+1这个数字对于小学生来说太抽象了。我们的第一步是告诉孩子们n是任何大于2的自然数,所以为了方便我们不妨取n=3。
此时,有10个孩子。任意2 个男孩之间有2 个女孩。那么最多有多少个男孩呢?
如果你想要尽可能多的男孩,你就必须尽可能少的女孩。所以任意两个男孩之间恰好有两个女孩。这是最好的情况,因为它是一个圆,我们可以画它:
我们发现图中一共有9个孩子。实心代表男孩,空心代表女孩。我们发现,如果此时再有一个男孩,无论怎么摆放,都不可能在这两个男孩之间至少有两个女孩。因此,只添加女孩,这意味着当有10个孩子时,最多只有3个男孩。
如果您认为还不太规律,请尝试13 个。我们发现男孩最多可以有4 个。
也就是说,3n+1个孩子最多只能生n个男孩。
是不是很简单呢?
好吧,我们再看一个:888名学生站成一圈。如果任意32 个连续的学生中最多有9 个男生,那么最多有多少个男生?
首先我们可以粗略估计一下男生的数量:888932=249.75,所以男生的最大数量是249。
如果问题到这里就结束了,那不符合循序渐进的原则吧?
然而,答案实际上是249。
一口血就要流出来了吗?
大胆猜测,仔细验证,这总是正确的。这样的估计实际上是相当有价值的。因为你不知道这249人将如何分配?
显然,这样的长蛇阵是绝对不可能的。到最后,剩下的24名学生不能再添加男生了,因为这会和一开始的9名学生发生冲突。这样一来,学生就只有279=243 人了。
既然不可能密集,那么我们希望尽可能的均匀。
我们用x代表男孩,用y代表女孩。如何才能最平衡的插入32名学生、9x、23y?
我们估计每两个男孩之间会插入大约2.5 个女孩,所以我们可以这样做:
xyyxyyxyyxyyxyyyxyyyxyyyxyyyxyyy
也可以这样做:
xyyyxyyxyyyxyyxyyyxyyxyyyxyyxyyy
哪一个更好?
我觉得下面这个更好,为什么呢?更加对称!
果然,按照下面的方式循环27次,然后添加xyyyxyyyxyyyxyyyxyyyxyyy这样的24人的序列,正好是249人。
有兴趣的朋友可以忽略上面的事实,看看能不能构造出249个人?
啊,对了,这就是传说中的施工方法。这是数学中最难的问题,需要创造力。然而,该构造被认为是简单的构造。现在你明白了,数学真的没那么容易学。
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用户评论
之前看过关于 抽屉 原理 的视频讲解真的太棒了!
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对数学原理的理解,确实需要一些时间的积累。
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每次看到这种应用就能让我感受到知识的奇妙之处啊!
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抽屉 原理 能解释很多生活中发生的现象哦~很实用!
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这篇文章总结得真不错,深入淺出讲解了 抽屉 原理 的几个例子。
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学习数学推理真的很有趣,尤其是一些像 抽屉 原理 这样应用广泛的原理。
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这个标题好吸引人啊!
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对抽屉原理的理解还需要加深一些!
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生活中有很多地方可以用抽屉原理来解决问题呢!
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我已经对 抽屉 原理 有了初步了解,准备继续深入学习它的应用场景。
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看了很多关于 抽屉 原理 的文章,感觉还是自己去实践理解效果更好!
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很有意义!
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数学原理真好学,尤其是像 抽屉 原理 这样有实际应用的知识点更让人印象深刻。
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抽屉 原理 真的是一个很重要的概念,可以帮助我们思考很多问题。
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希望看到更多关于 抽屉 原理 的讲解,比如在不同的领域里的应用!
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我已经开始使用 抽屉 原理 来解决一些实际问题了!
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抽屉原理?第一次听说这个概念!
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很有启发性的一篇文章,让我们思考问题的角度。
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