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数学 · 六年级下册 · 数学广角

抽屉原理是什么?为什么 13 人中必有 2 人同月生日?

把多于 n 个物品放进 n 个抽屉,那么至少有一个抽屉里有 2 个或更多物品。这就是抽屉原理。它听起来像废话,却能证明很多「必然存在」的结论——比如 13 个人里必定有两人生日在同一个月,因为一年只有 12 个月。

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关键要点

怎么给孩子讲明白

抽屉原理是小学数学里最像脑筋急转弯的一课,但它的思维方式极有价值——用它可以证明「一定存在」,而不需要真的找出来。

从最简单的情形开始:3 只鸽子飞进 2 个笼子。不管怎么飞,一定有一个笼子里至少有 2 只。为什么?因为如果每个笼子最多 1 只,2 个笼子最多装 2 只,第 3 只无处可去。

把这个道理一般化:物品比抽屉多,就一定有抽屉装了不止一个。听起来是废话,但用起来威力很大。

难点在于「谁是物品、谁是抽屉」。13 人必有 2 人同月生日:人是物品(13 个),月份是抽屉(12 个)。13 > 12,所以必有一个月份「装」了 2 个人。找对这两者,题就解了一半。

还要提醒:结论是「至少有一个」,不是「每个都」,也不是「恰好两个」。抽屉原理只保证下限,不保证具体分布。

孩子最容易错的 4 个地方

练一练(附解析)

1. 为什么 13 个人中必有 2 人生日在同一个月?

人是物品(13)、月份是抽屉(12)。13 > 12,根据抽屉原理,必有一个月份对应 2 个或更多人。

2. 一个盒子里有红蓝两色球,至少摸几个才能保证有 2 个同色?

3 个。最坏情况是先摸出一红一蓝(2 个不同色),第 3 个不管什么色,都必然和前面某个同色。

3. 抽屉原理的结论是「至少」还是「恰好」?

至少。它只保证有一个抽屉装了 2 个或更多,不保证恰好 2 个,也不保证每个抽屉都有。

4. 5 只鸽子飞进 3 个笼子,至少有一个笼子有几只?

至少 2 只。5÷3 = 1……2,最平均也是有的笼子放 2 只。

对应教材位置

学科年级小学数学 · 六年级下册
单元数学广角——鸽巢问题
主要教材人教版六年级下册第五单元;北师大版、苏教版在六年级安排
学完要会理解抽屉原理;会识别物品与抽屉;能用最不利原则解题;理解「至少」的含义
后面会学到组合数学与存在性证明——抽屉原理是「存在性思维」的启蒙

常见问题

抽屉原理到底在说什么?

一句话:物品比抽屉多,就一定有某个抽屉装了不止一个。3 只鸽子飞进 2 个笼,必有一个笼里至少 2 只。听起来像废话,但用它能证明很多「一定存在」的结论,而且不需要真的去找。

做题时怎么判断谁是物品、谁是抽屉?

「可能的种类」是抽屉,「被分配的个体」是物品。13 人同月生日:月份 12 种是抽屉,13 个人是物品。摸球问题:颜色是抽屉,球是物品。找对这两者,题目基本就解开了

「至少摸几个才能保证」这类题怎么想?

最不利原则:先假设运气最差,尽量凑出不满足条件的情况,然后再多拿一个。比如两色球要保证 2 个同色,最坏是先摸出一红一蓝,第 3 个必然同色,所以答案是 3。

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