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- 2022-02-11 发布
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PE 第07讲
抽屉原理
教学目标:
1、了解“抽屉原理”,能够寻找或创造“抽屉”和“苹果”会用“抽屉原理”解决简单的实际问题;
2、通过操作发展学生的类推能力,形成比较抽象的数学思维;
3、通过“抽屉原理”的灵活应用感受数学的魅力。
教学重点:
在实际问题的解决过程中找到或者创造“抽屉”和“苹果”。
教学难点:
具体问题中“抽屉”及“苹果”寻找或创造,能够对一些简单实际问题加以“模型化”。
教学过程:
【温故知新】
1、 逻辑推理问题是根据条件和结论之间的逻辑关系,进行合理的推理,做出正确的判断,最终找到问题的答案;
2、 逻辑推理问题的条件一般来说都具有一定的隐蔽性和迷惑性,并且没有一定的解题模式。所以要正确解决逻辑推理问题必须遵循逻辑思维的基本规律——同一律,矛盾律和排中律;
3、 逻辑推理问题解决的方法一般有:
(1)列表画图法;
(2)假设推理法;
(3)枚举筛选法。
【巩固作业1】
数学竞赛后,小明、小华、小强各获得一枚奖牌,其中一人得金牌,一人得银牌,一人得铜牌。王老师猜测:“小明得金牌;小华不得金牌;小强不得铜牌。”结果王老师只猜对了一个。请问三人各得了什么奖牌?
解析部分:
若“小明得金牌”时,小华一定“不得金牌”,这与“王老师只猜对了一个”相矛盾。① 若小明得银牌时,再以小华得奖情况分别讨论。如果小华得金牌,小强得铜牌,那么王老师一个都没猜对,不合题意,如果小华得铜牌,小强得金牌,那么王老师猜对了两个,也不合题意。② 若小明得铜牌时,仍以小华得奖情况分别讨论。如果小华得金牌,小强得银牌,那么王老师只猜对小强得奖牌的名次,符合题意;如果小华得银牌,小强得金牌,那么王老师猜对了两个,不合题意。
给予新学员的建议:强调孩子的基础计算能力,以及对于问题的综合分析能力并可运用。
哈佛案例教学法:调动课堂热烈活跃的气氛,引导孩子参与课堂,鼓励孩子自主思考和发言。
参考答案:
小明、小华、小强分别获得铜牌、金牌、银牌。
【巩固作业2】
刘红、陈明、李晓三人各有一些苹果。刘红说:“我有22个苹果,比陈明少2个,比李晓多1个。”陈明说:“我的苹果数不是最少的,李晓和我的苹果数差3个,李晓有25个苹果。”李晓说:“我比刘红苹果少,刘红有23个苹果,陈明比刘红多3个苹果。”他们每人说的三句话中,都有一句是错误的。请问:他们各有多少苹果?
解析部分:由于每人只有一句错话,我们从错误分析起。假设刘红第一句是错话,则刘红苹果数就不是22个,我们设为a个,则后两句话是正确的,即:陈明有(a+2)个苹果,李晓有(a-1)个苹果。根据刘红的分析,陈明前两句话是正确的,第三句“李晓有25个苹果”是错误的。再来分析李晓的三句话:“我比刘红苹果少”是对的。因为由刘红所言,刘红比李晓多1个是正确的。然而,第三句话“陈明比刘红多3个苹果”是错误的(因为由刘红所言“刘红比陈明少2个”是正确的)。从而推断,李晓所言“刘红有23个苹果”是正确的。
若假设刘红的第二句话是错话,结合陈明的话,可以得出矛盾;
若假设刘红的第三句话是错话,结合李晓的话,可以得出矛盾。
给予新学员的建议:对于此题需要认真把握各个条件所指代的具体意义,并可做出快速判断。
哈佛案例教学法:鼓励孩子对于问题进行深入的思考,并积极参与小组内讨论以及课堂发言。
参考答案:
刘红有23个苹果,陈明有:23+2=25(个)苹果,李晓有23-1=22(个)苹果。
【预习部分】
熊猫胖胖、乐羊羊、兔一起帮袋鼠老师一起整理学生档案,他们需要根据学生的出生月份进行分类。乐羊羊整理生日是1月份的档案,发现一共有32份学生档案。
兔说:“我不用看这里的档案,就知道这里面至少有2个人是同一天生日。”
乐羊羊不信,去查看后发现真如兔说的一样。同学们知道为什么吗?
解析部分:1月有31天,可以看作是31个抽屉,32个学生的生日,可以看作是32个苹果。32>31,根据抽屉原理①,可以得到至少有2个人是同一天生日。
给予新学员的建议:需要孩子对于此题进行认真的审读,并能对于各个条件可理解准确。
哈佛案例教学法:调动课堂热烈活跃的气氛,引导孩子参与课堂,鼓励孩子自主思考和发言。
参考答案:把32个“苹果”放进31个“抽屉”里,至少有一个“抽屉”里面放2个“苹果”,因此至少有2名同学的生日是在同一天。
【本期知识点】
1、 抽屉原理:
① 将多于n个的事物随意地放到n个抽屉中去,那么至少有一个抽屉中的事物不少于两个。
② 将多于m×n个事物随意地放到n个抽屉中去,那么至少有一个抽屉的事物的个数不少于m+1个。
2、 用抽屉原理解题需要在问题中找到或者创造合理的“抽屉”以及“苹果”。在创造“抽屉”的过程中可以利用分类的思想构造合理的“抽屉”。应用抽屉原理解题时,要对具体问题进行深入的分析,善于发现和制造“抽屉”。
【讲解室1】
袋鼠老师听完乐羊羊和兔的交谈后说:“我给你们出一题,现在班上有40名同学,老师买了125件文具要分给同学,能否一定有人能分到4件或者4件以上呢?”
解析部分:这个问题中的“抽屉”为同学的人数,“苹果”为文具数量,根据抽屉原理②,容易得到结论。题目中的结论与分配方式没有关系。
给予新学员的建议:对于此题需要认真把握各个条件所指代的具体意义,并可做出快速判断。
哈佛案例教学法:引导孩子积极参与课堂的讨论,鼓励孩子对此题有自己的思考并表达出来。
参考答案:把40个小朋友看成40个抽屉,玩具看成苹果,因为125=40×3+5,根据抽屉原理,至少会有一个抽屉里面放3+1=4个,或者更多的苹果,即有人会得到4件或者4件以上的玩具。
【讲解室2】
这时候熊猫胖胖从旁边走了过来,他对兔和乐羊羊说:“我这有道题保准你们做不出,不信你们试试。”乐羊羊和兔不信,纷纷要求胖胖出题,胖胖给出的题是这样的“从1至100中任选4个数,一定有两个数的差是3的倍数,为什么”,同学们,你们知道为什么吗?
解析部分:本题中要求两数差不是3的倍数,差是3的倍数说明两数除以3的余数相同,于是我们就可将这100个数用除以3的余数分类。
给予新学员的建议:强调孩子的基础计算能力,以及对于问题的综合分析能力并可运用。
哈佛案例教学法:鼓励孩子对于问题进行深入的思考,并积极参与小组内讨论以及课堂发言。
参考答案:
一个数用3除时的余数有3种情况:余数为0(整除)、余数为1、余数为2,我们根据余数的情况将1—100中的数分成3类,用3除的余数相同的归为一类。因为属于同类的两数用3除的余数相同,它们的差是3的倍数。
我们可以将以上3类看成3个抽屉,4个数看成4个苹果,根据抽屉原理①,任取出4个数,必有两数属于同一类,它们的差是3的倍数。
【练习场1】
在休息的时间,兔听见旁边有两个小朋友在争论。甲说:“五年级一定有两人的生日是同一天。”乙说:“五(2)班中至少有5人是同一个月出生的。”兔上去问了后知道他们都是向东小学的学生,这个学校五年级共370名学生,五(2)班有49
名学生。他们两个说的话对吗?
解析部分:甲把一年365天看成抽屉,对应苹果是五年级的总人数370名学生,根据抽屉原理①可以得到甲的结论;乙把一年12个月看成抽屉,对应苹果是五(2)班的49名学生,根据抽屉原理②可以得到乙的结论。
给予新学员的建议:需要理解题目的具体情景,纸上实际操作尝试找出各个数据之间的关联。
哈佛案例教学法:孩子积极主动回答老师提问,参与小组内讨论,并主动表达出自己的思考。
参考答案:一年有365天(闰年有366天),把每天看作一个抽屉,把370名学生的生日看作370个苹果。根据抽屉原理①,可以得到五年级一定有两人的生日是同一天。
一年有12个月,把12个月看作12个抽屉,把49名学生看作49个苹果。根据抽屉原理②,可以得到五(2)班中至少有5人是同一个月出生的。
【练习场2】
要想保证至少有5个人的属相相同,但不能保证有6个人属相相同,那么人的总数应在什么范围内?
解析部分:在本题中我们可以将人数看成是苹果,12属相看成是12个抽屉,然后根据抽屉原理可以解决本题。
给予新学员的建议:需要在纸上画一画、算一算,对于题中条件语句有正确的理解和认识。
哈佛案例教学法:调动孩子产生对于此题的热情,组织活跃的小组讨论,鼓励纸上实际操作。
参考答案:
要保证有5个人的属相相同,总人数最少为:4×12+1=49(人)。
不能保证有6个人属相相同的最多人数为:5×12=60(人)。
所以,总人数应在49人到60人的范围内。
【练习场3】
从2、4、6、…、30这15个偶数中,任取9个数,证明其中一定有两个数之和是34。
解析部分:和是34的两数有(4,30)(6,28)(8,26)(10,24)(12,22)(14,20)(16,18)共7组,还剩下一个数2,我们可以将这15个偶数分成上述的7组和2,放在8个抽屉里,9个数代表9个苹果,根据抽屉原理①易得必有两数在同一个抽屉里,即一定有两个数之和是34。
给予新学员的建议:需要理解题目的具体情景,纸上实际操作尝试找出各个数据之间的关联。
哈佛案例教学法:引导孩子对于此题的积极思考,并鼓励孩子能把自己的观点主动表达出来。
参考答案:我们用题目中的15个偶数制造8个抽屉:
凡是抽屉中有两个数的,都具有一个共同的特点:这两个数的和是34。现从题目中的15个偶数中任取9个数,由抽屉原理(因为抽屉只有8个),必有两个数在同一个抽屉中。由制造的抽屉的特点,这两个数的和是34。
【课堂总结】
1、 抽屉原理:
① 将多于n个的事物随意地放到n个抽屉中去,那么至少有一个抽屉中的事物不少于两个。
② 将多于m×n个事物随意地放到n个抽屉中去,那么至少有一个抽屉的事物的个数不少于m+1个。
1、 用抽屉原理解题需要在问题中找到或者创造合理的“抽屉”以及“苹果”。在创造“抽屉”的过程中可以利用分类的思想构造合理的“抽屉”。应用抽屉原理解题时,要对具体问题进行深入的分析,善于发现和制造“抽屉”。