中学趣味数学：抽屉原理和六人集会问题

1、.中学兴趣数学：抽屉原理和六人集会问题任意367个人中，必有生日一样的人。从任意5双手套中任取6只，其中至少有2只恰为一双手套。从数1，2，.，10中任取6个数，其中至少有2个数为奇偶性不同。大家都会认为上面所述结论是正确的。这些结论是根据什么原理得出的呢？这个原理叫做抽屉原理。它的内容可以用形象的语言表述为：把m个东西任意分放进n个空抽屉里mn，那么一定有一个抽屉中放进了至少2个东西。在上面的第一个结论中，由于一年最多有366天，因此在367人中至少有2人出生在同月同日。这相当于把367个东西放入366个抽屉，至少有2个东西在同一抽屉里。在第二个结论中，不妨想象将5双手套分别编号，即号码为1

2、，2，.，5的手套各有两只，同号的两只是一双。任取6只手套，它们的编号至多有5种，因此其中至少有两只的号码一样。这相当于把6个东西放入5个抽屉，至少有2个东西在同一抽屉里。抽屉原理的一种更一般的表述为：把多于kn个东西任意分放进n个空抽屉k是正整数，那么一定有一个抽屉中放进了至少k+1个东西。利用上述原理容易证明：任意7个整数中，至少有3个数的两两之差是3的倍数。因为任一整数除以3时余数只有0、1、2三种可能，所以7个整数中至少有3个数除以3所得余数一样，即它们两两之差是3的倍数。假如问题所讨论的对象有无限多个，抽屉原理还有另一种表述：把无限多个东西任意分放进n个空抽屉n是自然数，那么一定有一

3、个抽屉中放进了无限多个东西。抽屉原理的内容简明朴素，易于承受，它在数学问题中有重要的作用。许多有关存在性的证明都可用它来解决。1958年6/7月号的?美国数学月刊?上有这样一道题目：证明在任意6个人的集会上，或者有3个人以前彼此相识，或者有三个人以前彼此不相识。观察内容的选择，我本着先静后动，由近及远的原那么，有目的、有方案的先安排与幼儿生活接近的，能理解的观察内容。随机观察也是不可少的，是相当有趣的，如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等，孩子一边观察，一边提问，兴趣很浓。我提供的观察对象，注意形象逼真，色彩鲜明，大小适中，引导幼儿多角度多层面地进展观察，保证每个幼儿看得到，看得清。看得清才能说得正确。在观

4、察过程中指导。我注意帮助幼儿学习正确的观察方法，即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察，观察与说话相结合，在观察中积累词汇，理解词汇，如一次我抓住时机，引导幼儿观察雷雨，雷雨前天空急剧变化，乌云密布，我问幼儿乌云是什么样子的，有的孩子说：乌云像大海的波浪。有的孩子说“乌云跑得飞快。我加以肯定说“这是乌云滚滚。当幼儿看到闪电时，我告诉他“这叫电光闪闪。接着幼儿听到雷声惊叫起来，我抓住时机说：“这就是雷声隆隆。一会儿下起了大雨，我问：“雨下得怎样?幼儿说大极了，我就舀一盆水往下一倒，作比较观察，让幼儿掌握“倾盆大雨这个词。雨后，我又带幼儿观察晴朗的天空，朗读自编的一首儿歌：“蓝天高，白云飘，鸟儿

5、飞，树儿摇，太阳公公咪咪笑。这样抓住特征见景生情，幼儿不仅印象深化，对雷雨前后气象变化的词语学得快，记得牢，而且会应用。我还在观察的根底上，引导幼儿联想，让他们与以往学的词语、生活经历联络起来，在开展想象力中开展语言。如啄木鸟的嘴是长长的，尖尖的，硬硬的，像医生用的手术刀样，给大树开刀治病。通过联想，幼儿可以生动形象地描绘观察对象。这个问题可以用如下方法简单明了地证出：在平面上用6个点A、B、C、D、E、F分别代表参加集会的任意6个人。假如两人以前彼此认识，那么就在代表他们的两点间连成一条红线；否那么连一条蓝线。考虑A点与其余各点间的5条连线AB，AC，.，AF，它们的颜色不超过2种。根据抽屉

6、原理可知其中至少有3条连线同色，不妨设AB，AC，AD同为红色。假如BC，BD，CD3条连线中有一条不妨设为BC也为红色，那么三角形ABC即一个红色三角形，A、B、C代表的3个人以前彼此相识：假如BC、BD、CD3条连线全为蓝色，那么三角形BCD即一个蓝色三角形，B、C、D代表的3个人以前彼此不相识。不管哪种情形发生，都符合问题的结论。“教书先生恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼，从最初的门馆、私塾到晚清的学堂，“教书先生那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。只是更早的“先生概念并非源于教书，最初出现的“先生一词也并非有传授知识那般的含义。?孟子?中的“先生何为出此言也？；?论语

7、?中的“有酒食，先生馔；?国策?中的“先生坐，何至于此？等等，均指“先生为父兄或有学问、有德行的长辈。其实?国策?中本身就有“先生长者，有德之称的说法。可见“先生之原意非真正的“老师之意，倒是与当今“先生的称呼更接近。看来，“先生之根源含义在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。称“老师为“先生的记载，首见于?礼记?曲礼?，有“从于先生，不越礼而与人言，其中之“先生意为“年长、资深之传授知识者，与老师、老师之意根本一致。六人集会问题是组合数学中著名的拉姆塞定理的一个最简单的特例，这个简单问题的证明思想可用来得出另外一些深化的结论。这些结论构成了组合数学中的重要内容-拉姆塞理论。从六人集会问题的证明

8、中，我们又一次看到了抽屉原理的应用。要练说，先练胆。说话胆小是幼儿语言开展的障碍。不少幼儿当众说话时显得害怕：有的结巴重复，面红耳赤；有的声音极低，自讲自听；有的低头不语，扯衣服，扭身子。总之，说话时外部表现不自然。我抓住练胆这个关键，面向全体，偏向差生。一是和幼儿建立和谐的语言交流关系。每当和幼儿讲话时，我总是笑脸相迎，声音亲切，动作亲昵，消除幼儿畏惧心理，让他能主动的、无拘无束地和我交谈。二是注重培养幼儿敢于当众说话的习惯。或在课堂教学中，改变过去老师讲学生听的传统的教学形式，取消了先举手后发言的约束，多采取自由讨论和谈话的形式，给每个幼儿较多的当众说话的时机，培养幼儿爱说话敢说话的兴趣，对一些说话有困难的幼儿，我总是认真地耐心地听，热情地帮助和鼓励他把话说完、说好，增强其说话的勇气和把话