抽屉原理精华版及习题解答

抽屉原理知识点：把27个苹果放进4个抽屉中，能否使每个抽屉中苹果数均小于等于6？那么至少有一个抽屉中的苹果数大于等于几？把25个苹果放进5个抽屉中，能否使每个抽屉中苹果数均小于等于4？那么至少有一个抽屉中的苹果数大于等于几？上述两个结论你是如何计算出来的？★规律：用苹果数除以抽屉数，假设余数不为零，那么“答案”为商加1，假设余数为零，那么“答案”为商。★抽屉原那么一：把个以上的苹果放到个抽屉中，无论怎样放，一定能找到一个抽屉，它里面至少有两个苹果。★抽屉原那么二：把多于×个苹果放到个抽屉中,无论怎样放,一定能找到一个抽屉,它里面至少有(+1)个苹果。根底知识训练1、把98个苹果放到10个抽屉中，无论怎么放，我们一定能找到一个含苹果最多的抽屉，它里面至少含有个苹果。2、1000只鸽子飞进50个巢，无论怎么飞，我们一定能找到一个含鸽子最多的巢，它里面至少含有只鸽子。3、从8个抽屉中拿出17个苹果，无论怎么拿。我们一定能找到一个拿苹果最多的抽屉，从它里面至少拿出了个苹果。4、从个抽屉中〔填最大数〕拿出25个苹果，才能保证一定能找到一个抽屉，从它当中至少拿了7个苹果。思路与方法：在抽屉原理问题，难在有些题目抽屉没有直接给出，要求我们自己根据题意去造抽屉，但我们也不要为此感到困难，往往在题目有一句关键的话，告诉我们抽屉的性质，我们可以根据此性质来构造抽屉即可。训练题六〔1〕班有49名学生。数学王老师了解到在期中考试中该班英文成绩除3人外均在86分以上后就说：“我可以断定，本班同学至少有4人成绩相同。”请问王老师说的对吗？为什么？从这100个数中任意挑选出51个数来，证明在这51个数中，一定：〔1〕有2个数互质；〔2〕有两个数的差为50；圆周上有2000个点，在其上任意地标上〔每一点只标一个数，不同的点标上不同的数〕。求证：必然存在一点，与它紧相邻的；两个点和这点上所标的三个数之和不小于2999。有一批四种颜色的小旗,任意取出三面排成一行,表示各种信号.证明:在200个信号中至少有4个信号完全相同.在3×7的方格表中，有11个白格，证明：〔1〕假设仅含一个白格的列只有3列，那么在其余的4列中每列都恰有两个白格；〔2〕只有一个白格的列至少有3列。6．一个车间有一条生产流水线，由5台机器组成，只有每台机器都开动时，这篛流水线才能工作。总共有8个工人在这条流水线上工作。在每一个工作日内，这些工人中只有5名到场。为了保证生产，要对这8名工人进行培训，每人学一种机器的操作方法称为一轮。问：最少要进行多少轮培训，才能使任意5个工人上班而流水线总能工作？7．在圆周上放着100个筹码，其中有41个红的和59个蓝的。那么总可以找到两个红筹码，在它们之间刚好放有19个筹码，为什么？8．试卷上共有4道选择题，每题有3个可供选择的答案。一群学生参加考试，结果是对于其中任何3人，都有一道题目的答案互不相同。问：参加考试的学生最多有多少人？9．某个委员会开了40次会议，每次会议有10人出席。任何两个委员不会同时开两次或更多的会议。问：这个委员会的人数能够多于60人吗？为什么？10．某此选举，有5名候选人，每人只能选其中的一人或几人，至少有人参加选举，才能保证有4人选票选的人相同11．一次考试有20道题，有20分根底分，答对一题加3分，不达不加分也不减分，答错一题减1分，假设有100人参加考试，至少有多少人得分相同？12．一次数学竞赛，有75人参加，总分值20分，参赛者得分都是整数，75人的总分是980分，问至少有几个人得分相同？提示与答案提示：关键词：成绩相同；抽屉性质：有相同成绩的人在同一个抽屉中，所以我们要根据成绩来造抽屉；关键词：数互质；抽屉性质：抽屉中已有数，并且同一抽屉中的数互质；关键词：差为50；抽屉性质：抽屉中已有数，并且同一抽屉中的数差为50；从反面考虑问题，假设所有这样的和均小于2999，这样每个和最大为2998，我们用两种方法来计算一下所有数的和即可；关键词：信号完全相同；抽屉性质：同一抽屉中放的信号均相同；反证法；想想一个车床至少要有几个人会，假设有一个车床只有3个人会可以吗？那这3个人如果有一天都没来，会怎样？关键词：选票选的人完全相同；抽屉性质：选的人完全相同的人在一个抽屉中；想想一共有多少种分值，注意有些分值得不到；先不考虑总分，你能算出至少有几人得分相同吗？然后再考虑总分，注意此时从最好或最外的方面来考虑。答案：对，〔1〕相邻两数为一组，构成一个抽屉，共50个抽屉；〔2〕差为51的两数为一组，构成一个抽屉，共50个抽屉；3．假设所有这样的和均小于2999，这样每个和最大为2998，这样一共2000个和的最大可能值为：2998×2000＝5996000；在上述算法中，0至2000这2000个数，每个数都算了3次，这样上述的2000个和应该等于〔0＋1＋2…＋2000〕×3＝5997000。与最大可能值为5996000矛盾，所以假设不成立。4．四种颜色的小旗，任意取出三面后排列共可组成4×4×4＝64个信号；这将64个信号作为抽屉即可。略假设有一个车床只有3个人会使用，这样某一在这3个人都没来，这时这条流水线就不能正常运转，所以每个车床至少应有4个会使用，这样需进行4×5＝20轮培训；下面说明，进行20轮培训一定可以。假设对3个人进行全能培训，使他们对这5个车床均会使用，对剩下的5个人，分别进行1、2、3、4、5这5号车床中的一个车床的培训，使他们5个人在场可使流水线正常运转，这样任意五人在场就都可使流水线正常运转，那么此时对工人进行的培训正好是20轮。从5人中选1人有5种选法；从5人中选出2人有10种选法；从5人中选中3人也有10种选法，从5人中选出4人有5种选法；从5人中选出5人有1种选法，综上，共有31种不同的选法，将这31种不同的选法做为31个抽屉，由抽屉原理知：答案为：31×3＋1＝94；分别计算一下第一名、第二名、第三名、……各得多少分，会发现，最高分为80分，最低分为0分，但中间有一些分值得不到，它们是79,78,75。所以共有81－3＝78种分值，将这78种分值做为78个抽屉，抽屉原理得答案为：2如果不考虑总分980，易得至少有4人得分相同，现参加条件980分，假设最多有4人得分相同，此时这75人得分最高可能为：4个20分，4个19分,…4个3分,3个2分，总和为834分，所以最多有4人得分相同不可能；假设最多有5人得分相同，此时这75人得分最高可能为：5个20分，5个19分,…5个6分,总和为975分，所以最多有5人得分相同不可能；假设最多有6分得分相同，此时易知这75人得分可以满足980分这个条件，综上，此题答案为6人。抽屉原理练习题1．木箱里装有红色球３个、黄色球５个、蓝色球７个，假设蒙眼去摸，为保证取出的球中有两个球的颜色相同，那么最少要取出多少个球？

解：把３种颜色看作３个抽屉，假设要符合题意，那么小球的数目必须大于３，故至少取出４个小球才能符合要求。

2．一幅扑克牌有54张，最少要抽取几张牌，方能保证其中至少有2张牌有相同的点数？

解：点数为1(A)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11(J)、12(Q)、13(K)的牌各取1张，再取大王、小王各1张，一共15张，这15张牌中，没有两张的点数相同。这样，如果任意再取1张的话，它的点数必为1～13中的一个，于是有2张点数相同。

3．11名学生到老师家借书，老师是书房中有Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四类书，每名学生最多可借两本不同类的书，最少借一本。试证明：必有两个学生所借的书的类型相同。

证明：假设学生只借一本书，那么不同的类型有Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种，假设学生借两本不同类型的书，那么不同的类型有AB、AC、AD、BC、BD、CD六种。共有10种类型，把这10种类型看作10个“抽屉”，把11个学生看作11个“苹果”。如果谁借哪种类型的书，就进入哪个抽屉，由抽屉原理，至少有两个学生，他们所借的书的类型相同。

4．有50名运发动进行某个工程的单循环赛，如果没有平局，也没有全胜，试证明：一定有两个运发动积分相同。

证明：设每胜一局得一分，由于没有平局，也没有全胜，那么得分情况只有1、2、3……49，只有49种可能，以这49种可能得分的情况为49个抽屉，现有50名运发动得分，那么一定有两名运发动得分相同。

5．体育用品仓库里有许多足球、排球和篮球，某班50名同学来仓库拿球，规定每个人至少拿１个球，至多拿２个球，问至少有几名同学所拿的球种类是一致的？

解题关键：利用抽屉原理２。

解：根据规定，多有同学拿球的配组方式共有以下９种：﹛足﹜﹛排﹜﹛蓝﹜﹛足足﹜﹛排排﹜﹛蓝蓝﹜﹛足排﹜﹛足蓝﹜﹛排蓝﹜。以这９种配组方式制造９个抽屉，将这50个同学看作苹果50÷9＝5……5

由抽屉原理２k＝［m/n］＋１可得，至少有６人，他们所拿的球类是完全一致的。

6．某校有55个同学参加数学竞赛，将参赛人任意分成四组，那么必有一组的女生多于2人，又知参赛者中任何10人中必有男生，那么参赛男生的人生为__________人。

解：因为任意分成四组，必有一组的女生多于2人，所以女生至少有4×2＋1＝9〔人〕；因为任意10人中必有男生，所以女生人数至多有9人。所以女生有9人，男生有55－9＝46〔人〕

7、证明：从1，3，5，……，99中任选26个数，其中必有两个数的和是100。

解析：将这50个奇数按照和为100，放进25个抽屉：〔1，99〕，〔3，97〕，〔5，95〕，……，〔49，51〕。根据抽屉原理，从中选出26个数，那么必定有两个数来自同一个抽屉，那么这两个数的和即为100。

8.

某旅游车上有47名乘客，每位乘客都只带有一种水果。如果乘客中有人带梨，并且其中任何两位乘客中至少有一个人带苹果，那么乘客中有______人带苹果。

解析：由题意，不带苹果的乘客不多于一名，但又确实有不带苹果的乘客，所以不带苹果的乘客恰有一名，所以带苹果的就有46人。

9.

一些苹果和梨混放在一个筐里，小明把这筐水果分成了假设干堆，后来发现无论怎么分，总能从这假设干堆里找到两堆，把这两堆水果合并在一起后，苹果和梨的个数是偶数，那么小明至少把这些水果分成了_______堆。

解析：要求把其中两堆合并在一起后，苹果和梨的个数一定是偶数，那么这两堆水果中，苹果和梨的奇偶性必须相同。对于每一堆苹果和梨，奇偶可能性有4种：〔奇，奇〕，〔奇，偶〕，〔偶，奇〕，〔偶，偶〕，所以根据抽屉原理可知最少分了4+1=5筐。

10.有黑色、白色、蓝色手套各5只〔不分左右手〕，至少要拿出_____只〔拿的时候不许看颜色〕，才能使拿出的手套中一定有两双是同颜色的。

解析：考虑最坏情况，假设拿了3只黑色、1只白色和1只蓝色，那么只有一双同颜色的，但是再多拿一只，不管什么颜色，那么一定会有两双同颜色的，所以至少要那6只。11.从前25个自然数中任意取出7个数,证明:取出的数中一定有两个数,这两个数中大数不超过小数的1.5倍.

证明:把前25个自然数分成下面6组:

1;①

2,3;②

4,5,6;③

7,8,9,10;④

11,12,13,14,15,16;⑤

17,18,19,20,21,22,23,⑥

因为从前25个自然数中任意取出7个数,所以至少有两个数取自上面第②组到第⑥组中的某同一组,这两个数中大数就不超过小数的1.5倍.12．一副扑克牌有四种花色，每种花色各有13张，现在从中任意抽牌。问最少抽几张牌，才能保证有4张牌是同一种花色的？

解析：根据抽屉原理，当每次取出4张牌时，那么至少可以保障每种花色一样一张，按此类推，当取出12张牌时，那么至少可以保障每种花色一样三张，所以当抽取第13张牌时，无论是什么花色，都可以至少保障有4张牌是同一种花色，选B。13．从1、2、3、4……、12这12个自然数中，至少任选几个，就可以保证其中一定包括两个数，他们的差是7？

【解析】在这12个自然数中，差是7的自然树有以下5对：｛12，5｝｛11，4｝｛10，3｝｛9，2｝｛8，1｝。另外，还有2个不能配对的数是｛6｝｛7｝。可构造抽屉原理，共构造了7个抽屉。只要有两个数是取自同一个抽屉，那么它们的差就等于7。这7个抽屉可以表示为｛12，5｝｛11，4｝｛10，3｝｛9，2｝｛8，1｝｛6｝｛7｝，显然从7个抽屉中取8个数，那么一定可以使有两个数字来源于同一个抽屉，也即作差为7，所以选择D。15．某幼儿班有40名小朋友，现有各种玩具122件，把这些玩具全局部给小朋友，是否会有小朋友得到4件或4件以上的玩具？

分析与解：将40名小朋友看成40个抽屉。今有玩具122件，122=3×40＋2。应用抽屉原理2，取n＝40，m＝3，立即知道：至少有一个抽屉中放有4件或4件以上的玩具。也就是说，至少会有一个小朋友得到4件或4件以上的玩具。16．一个布袋中有40块相同的木块，其中编上号码1，2，3，4的各有10块。问：一次至少要取出多少木块，才能保证其中至少有3块号码相同的木块？

分析与解：将1，2，3，4四种号码看成4个抽屉。要保证有一个抽屉中至少有3件物品，根据抽屉原理2，至少要有4×2＋1=9〔件〕物品。所以一次至少要取出9块木块，才能保证其中有3块号码相同的木块。17．六年级有100名学生，他们都订阅甲、乙、丙三种杂志中的一种、二种或三种。问：至少有多少名学生订阅的杂志种类相同？分析与解：首先应当弄清订阅杂志的种类共有多少种不同的情况。订一种杂志有：订甲、订乙、订丙3种情况；订二种杂志有：订甲乙、订乙丙、订丙甲3种情况；订三种杂志有：订甲乙丙1种情况。总共有3＋3＋1=7〔种〕订阅方法。我们将这7种订法看成是7个“抽屉”，把100名学生看作100件物品。因为100＝14×7＋2。根据抽屉原理2，至少有14＋1＝15〔人〕所订阅的报刊种类是相同的。18．篮子里有苹果、梨、桃和桔子，现有81个小朋友，如果每个小朋友都从中任意拿两个水果，那么至少有多少个小朋友拿的水果是相同的？

分析与解：首先应弄清不同的水果搭配有多少种。两个水果是相同的有4种，两个水果不同有6种：苹果和梨、苹果和桃、苹果和桔子、梨和桃、梨和桔子、桃和桔子。所以不同的水果搭配共有4＋6＝10〔种〕。将这10种搭配作为10个“抽屉”。81÷10=8……1〔个〕。根据抽屉原理2，至少有8＋1＝9〔个〕小朋友拿的水果相同。19．学校开办了语文、数学、美术三个课外学习班，每个学生最多可以参加两个〔可以不参加〕。问：至少有多少名学生，才能保证有不少于5名同学参加学习班的情况完全相同？

分析与解：首先要弄清参加学习班有多少种不同情况。不参加学习班有1种情况，只参加一个学习班有3种情况，参加两个学习班有语文和数学、语文和美术、数学和美术3种情况。共有1＋3＋3＝7〔种〕情况。将这7种情况作为7个“抽屉”，根据抽屉原理2，要保证不少于5名同学参加学习班的情况相同，要有学生7×〔5-1〕＋1＝29〔名〕。20.在1，4，7，10，…，100中任选20个数，其中至少有不同的两对数，其和等于104。

分析：解这道题，可以考虑先将4与100，7与97，49与55……，这些和等于104的两个数组成一组，构成16个抽屉，剩下1和52再构成2个抽屉，这样，即使20个数中取到了1和52，剩下的18个数还必须至少有两个数取自前面16个抽屉中的两个抽屉，从而有不同的两组数，其和等于104；如果取不到1和52，或1和52不全取到，那么和等于104的数组将多于两组。

解：1，4，7，10，……，100中共有34个数，将其分成{4，100}，{7，97}，……，{49，55}，{1}，{52}共18个抽屉，从这18个抽屉中任取20个数，假设取到1和52，那么剩下的18个数取自前16个抽屉，至少有4个数取自某两个抽屉中，结论成立；假设不全取1和52，那么有多于18个数取自前16个抽屉，结论亦成立。21.任意5个自然数中，必可找出3个数，使这三个数的和能被3整除。

分析：解这个问题，注意到一个数被3除的余数只有0，1，2三个，可以用余数来构造抽屉。

解：以一个数被3除的余数0、1、2构造抽屉，共有3个抽屉。任意五个数放入这三个抽屉中，假设每个抽屉内均有数，那么各抽屉取一个数，这三个数的和是3的倍数，结论成立；假设至少有一个抽屉内没有数，那么5个数中必有三个数在同一抽屉内，这三个数的和是3的倍数，结论亦成立。22.在边长为1的正方形内，任意放入9个点，证明在以这些点为顶点的三角形中，必有一个三角形的面积不超过1/8.

解：分别连结正方形两组对边的中点，将正方形分为四个全等的小正方形，那么各个小正方形的面积均为1/4。把这四个小正方形看作4个抽屉，将9个点随意放入4个抽屉中，据抽屉原理，至少有一个小正方形中有3个点。显然，以这三个点为顶点的三角形的面积不超过1/8。

反思：将边长为1的正方形分成4个面积均为1/4的小正方形，从而构造出4个抽屉，是解决此题的关键。我们知道。将正方形分成面积均为1/4的图形的方法不只一种，如可连结两条对角线将正方形分成4个全等的直角三角形，这4个图形的面积也都是1/4，但这样构造抽屉不能证到结论。可见，如何构造抽屉是利用抽屉原理解决问题的关键。

23．班上有50名学生，将书分给大家，至少要拿多少本，才能保证至少有一个学生能得到两本或两本以上的书。

解：把50名学生看作50个抽屉，把书看成苹果,根据原理1，书的数目要比学生的人数多,即书至少需要50+1=51本.24．在一条长100米的小路一旁植树101棵，不管怎样种，总有两棵树的距离不超过1米。

解：把这条小路分成每段1米长，共100段,每段看作是一个抽屉，共100个抽屉，把101棵树看作是101个苹果,于是101个苹果放入100个抽屉中，至少有一个抽屉中有两个苹果,即至少有一段有两棵或两棵以上的树.25．有50名运发动进行某个工程的单循环赛，如果没有平局，也没有全胜.试证明：一定有两个运发动积分相同

证明：设每胜一局得一分,由于没有平局，也没有全胜，那么得分情况只有1、2、3……49，只有49种可能,以这49种可能得分的情况为49个抽屉,现有50名运发动得分那么一定有两名运发动得分相同.26.体育用品仓库里有许多足球、排球和篮球，某班50名同学来仓库拿球，规定每个人至少拿1个球，至多拿2个球，问至少有几名同学所拿的球种类是一致的？解题关键：利用抽屉原理2。

解：根据规定，多有同学拿球的配组方式共有以下9种：

｛足｝｛排｝｛蓝｝｛足足｝｛排排｝｛蓝蓝｝｛足排｝｛足蓝｝｛排蓝｝

以这9种配组方式制造9个抽屉,将这50个同学看作苹果＝5.5……5

由抽屉原理2k＝〔〕＋1可得，至少有6人，他们所拿的球类是完全一致的。

【欢送你来解】

1.某班37名同学，至少有几个同学在同一个月过生日？

2.42只鸽子飞进5个笼子里，可以保证至少有一个笼子中可以有几只鸽子？

3.口袋中有红、黑、白、黄球各10个，它们的外型与重量都一样，至少要摸出几个球，才能保证有4个颜色相同的球？

4.饲养员给10只猴子分苹果，其中至少要有一只猴子得到7个苹果，饲养员至少要拿来多少个苹果？

5.从13个自然数中，一定可以找到两个数，它们的差是12的倍数。

6.一个班有40名同学，现在有课外书125本。把这些书分给同学，是否有人会得到4件或4件以上的玩具？试题一：

一副扑克牌(去掉两张王牌)，每人随意摸两张牌，至少有多少人才能保证他们当中一定有两人所摸两张牌的花色情况是相同的?

试题二：

有一副扑克牌共54张，问：至少摸出多少张才能保证：(1)其中有4张花色相同?(2)四种花色都有?

试题三：

小学生数学竞赛，共20道题，有20分根底分，答对一题给3分，不答给1分，答错一题倒扣1分，假设有1978人参加竞赛，问至少有()人得分相同。试题一解答：扑克牌中有方块、梅花、黑桃、红桃4种花色，2张牌的花色可以有：2张方块，2张梅花，2张红桃，2张黑桃，1张方块1张梅花，1张方块1张黑桃，1张方块1张红桃，1张梅花1张黑桃，1张梅花1张红桃，1张黑桃1张红桃共计10种情况。把这10种花色配组看作10个抽屉，只要苹果的个数比抽屉的个数多1个就可以有题目所要的结果。所以至少有11个人。

试题二解答：一副扑克牌有2张王牌，4种花色，每种花色13张，共52张牌。(1)按照最不利的情况，先取出2张王牌，然后每种花色取3张，这个时候无论再取哪一种花色的牌都能保证有一种花色是4张牌，所以需要取2+3×4+1=15张牌即可满足要求。(2)同样的，仍然按照最不利的情况，取2张王牌，然后3种花色每种取13张，最后任取一种花色，此时再取一张即可保证每种花色都有。共需取2+13×3+1=42张牌即可满足要求。

试题三解答：20+3×20=80，20-1×20=0，所以假设20道题全答对可得最高分80分，假设全答错得最低分0分。由于每一道题都得奇数分或扣奇数分，20个奇数相加减所得结果为偶数，再加上20分根底分仍为偶数，所以每个人所得分值都为偶数。而0到80之间共41个偶数，所以一共有41种分值，即41个抽屉。1978÷41=48……10，所以至少有49人得分相同。试题1、有400个小朋友参加夏令营，问：这些小朋友中至少有多少人不单独过生日。2、在一副扑克牌中，最少要拿出多少张，才能保证在拿出的牌中四种花色都有？3、在一个口袋中有10个黑球，6个白球，4个红球，问：至少从中取出多少个球，才能保证其中一定有白球？4、口袋中有三种颜色的筷子各10根，问：〔1〕、至少要取多少根才能保证三种颜色都取到？〔2〕至少要取多少根才能保证有2双不同颜色的筷子？〔3〕至少要取多少根才能保证有2双相同颜色的筷子？5、袋子里红、白、蓝、黑四种颜色的单色球，从代中任意取出假设干个球，问：至少要取出多少个球，才能保证有3个球是同一种颜色的？6、一只鱼缸里有很多条鱼，共有五个品种，问：至少捞出多少鱼，才能保证有5条相同品种的鱼？7、某小学五年级的学生身高〔按整厘米算〕，最矮的是138厘米，最高的是160厘米，至少要选出多少人才能保证有5个学生的身高是相同的？8、一把钥匙只能翻开一把锁，现有10把钥匙和其中的10把锁，最多要试验多少次才能使全部的钥匙和锁相配？9、一把钥匙只能翻开一把锁，现有10把锁和其中的8把钥匙，最多要试验多少次才能使这8把钥匙都配上锁？10、将100个苹果分给10个小朋友，每个小朋友分得的苹果数互不相同，分得苹果数最少的小朋友至少得到多少个苹果？11、将400本书随意分奥数给假设干个小朋友，但每人不得超过11本，问：至少有多少同学得到的书的本数相同？12、一次数学竞赛，有75人参加，总分值为20分，参赛者的得分都是自然数，75人的总分是980分，问：至少有几人的得分相同？13..某学生将参加全国中学生数学竞赛，用100天的时间作准备，为了不影响其他各科学习，他决定每天至少解一道题，但又限制每10天所解的题目不超过17道，试证明，这个学生一定在某个连续的假设干天内，恰好一共解了29道题抽屉原理的一般含义为：“如果每个抽屉代表一个集合，每一个苹果就可以代表一个元素，假设有n＋1或多于n＋1个元素放到n个集合中去，其中必定至少有一个集合里至少有两个元素。”抽屉原理有时也被称为鸽巢原理〔“如果有五个鸽子笼，养鸽人养了6只鸽子，那么当鸽子飞回笼中后，至少有一个笼子中装有2只鸽子”〕。它是德国数学家狄利克雷首先明确的提出来并用以证明一些数论中的问题，因此，也称为狄利克雷原理。它是组合数学中一个重要的原理。一．抽屉原理最常见的形式原理1把多于n个的物体放到n个抽屉里，那么至少有一个抽屉里有2个或2个以上的物体。[证明]〔反证法〕：如果每个抽屉至多只能放进一个物体，那么物体的总数至多是n，而不是题设的n+k(k≥1)，这不可能.原理2把多于mn个的物体放到n个抽屉里，那么至少有一个抽屉里有m+1个或多于m+1个的物体。[证明]〔反证法〕：假设每个抽屉至多放进m个物体,那么n个抽屉至多放进mn个物体,与题设不符，故不可能.原理12都是第一抽屉原理的表述第二抽屉原理：把〔mn－1〕个物体放入n个抽屉中，其中必有一个抽屉中至多有〔m—1〕个物体。[证明]〔反证法〕：假设每个抽屉都有不少于m个物体，那么总共至少有mn个物体，与题设矛盾，故不可能二．应用抽屉原理解题抽屉原理的内容简明朴素，易于接受，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。例１：400人中至少有两个人的生日相同.

解：将一年中的366天视为366个抽屉，400个人看作400个物体，由抽屉原理1可以得知：至少有两人的生日相同.

又如：我们从街上随便找来13人，就可断定他们中至少有两个人属相相同.

“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。”

例2：幼儿园买来了不少白兔、熊猫、长颈鹿塑料玩具，每个小朋友任意选择两件，那么不管怎样挑选，在任意七个小朋友中总有两个彼此选的玩具都相同，试说明道理.解：从三种玩具中挑选两件，搭配方式只能是下面六种：〔兔、兔〕，〔兔、熊猫〕，〔兔、长颈鹿〕，〔熊猫、熊猫〕，〔熊猫、长颈鹿〕，〔长颈鹿、长颈鹿〕。把每种搭配方式看作一个抽屉，把7个小朋友看作物体，那么根据原理1，至少有两个物体要放进同一个抽屉里，也就是说，至少两人挑选玩具采用同一搭配方式，选的玩具相同.上面数例论证的似乎都是“存在”、“总有”、“至少有”的问题，不错，这正是抽屉原那么的主要作用.〔需要说明的是，运用抽屉原那么只是肯定了“存在”、“总有”、“至少有”，却不能确切地指出哪个抽屉里存在多少.〕抽屉原理虽然简单，但应用却很广泛，它可以解答很多有趣的问题，其中有些问题还具有相当的难度。下面我们来研究有关的一些问题。〔一〕整除问题把所有整数按照除以某个自然数m的余数分为m类，叫做m的剩余类或同余类，用[0]，[1]，[2]，…，[m-1]表示.每一个类含有无穷多个数，例如[1]中含有1，m+1，2m＋1，3m＋1，….在研究与整除有关的问题时，常用剩余类作为抽屉.根据抽屉原理，可以证明：任意n+1个自然数中，总有两个自然数的差是n的倍数。例1证明：任取8个自然数，必有两个数的差是7的倍数。分析与解答在与整除有关的问题中有这样的性质，如果两个整数a、b，它们除以自然数m的余数相同，那么它们的差a-b是m的倍数.根据这个性质，此题只需证明这8个自然数中有2个自然数，它们除以7的余数相同.我们可以把所有自然数按被7除所得的7种不同的余数0、1、2、3、4、5、6分成七类.也就是7个抽屉.任取8个自然数，根据抽屉原理，必有两个数在同一个抽屉中，也就是它们除以7的余数相同，因此这两个数的差一定是7的倍数。例2：对于任意的五个自然数，证明其中必有3个数的和能被3整除.证明∵任何数除以3所得余数只能是0，1，2，不妨分别构造为3个抽屉：[0]，[1]，[2]①假设这五个自然数除以3后所得余数分别分布在这3个抽屉中，我们从这三个抽屉中各取1个，其和必能被3整除.②假设这5个余数分布在其中的两个抽屉中，那么其中必有一个抽屉，包含有3个余数〔抽屉原理〕，而这三个余数之和或为0，或为3，或为6，故所对应的3个自然数之和是3的倍数.③假设这5个余数分布在其中的一个抽屉中，很显然，必有3个自然数之和能被3整除.例2′：对于任意的11个整数，证明其中一定有6个数，它们的和能被6整除.证明：设这11个整数为：a1，a2，a3……a11又6=2×3①先考虑被3整除的情形由例2知，在11个任意整数中，必存在：3|a1+a2+a3，不妨设a1+a2+a3=b1；同理，剩下的8个任意整数中，由例2，必存在：3|a4+a5+a6.设a4+a5+a6=b2；同理，其余的5个任意整数中，有：3|a7+a8+a9，设：a7+a8+a9=b3②再考虑b1、b2、b3被2整除.依据抽屉原理，b1、b2、b3这三个整数中，至少有两个是同奇或同偶，这两个同奇〔或同偶〕的整数之和必为偶数.不妨设2|b1+b2那么：6|b1+b2，即：6|a1+a2+a3+a4+a5+a6∴任意11个整数，其中必有6个数的和是6的倍数.例3：任意给定7个不同的自然数，求证其中必有两个整数，其和或差是10的倍数.分析：注意到这些数队以10的余数即个位数字，以0，1，…，9为标准制造10个抽屉，标以[0]，[1]，…，[9].假设有两数落入同一抽屉，其差是10的倍数，只是仅有7个自然数，似不便运用抽屉原那么，再作调整：[6]，[7]，[8]，[9]四个抽屉分别与[4]，[3]，[2]，[1]合并，那么可保证至少有一个抽屉里有两个数，它们的和或差是10的倍数.〔二〕面积问题例：九条直线中的每一条直线都将正方形分成面积比为2:3的梯形，证明：这九条直线中至少有三条经过同一点.

证明：如图，设直线EF将正方形分成两个梯形，作中位线MN。由于这两个梯形的高相等，故它们的面积之比等于中位线长的比，即|MH|:|NH|。于是点H有确定的位置〔它在正方形一对对边中点的连线上，且|MH|:|NH|＝２:３〕.由几何上的对称性，这种点共有四个〔即图中的H、J、I、K〕.的九条适合条件的分割直线中的每一条必须经过H、J、I、K这四点中的一点.把H、J、I、K看成四个抽屉，九条直线当成９个物体，即可得出必定有３条分割线经过同一点.〔三〕染色问题例1正方体各面上涂上红色或蓝色的油漆〔每面只涂一种色〕，证明正方体一定有三个面颜色相同.证明：把两种颜色当作两个抽屉，把正方体六个面当作物体，那么6=2×2+2，根据原理二，至少有三个面涂上相同的颜色.例2有5个小朋友，每人都从装有许多黑白围棋子的布袋中任意摸出3枚棋子.请你证明，这5个人中至少有两个小朋友摸出的棋子的颜色的配组是一样的。分析与解答首先要确定3枚棋子的颜色可以有多少种不同的情况，可以有：3黑，2黑1白，1黑2白，3白共4种配组情况，看作4个抽屉.根据抽屉原理，至少有两个小朋友摸出的棋子的颜色在同一个抽屉里，也就是他们所拿棋子的颜色配组是一样的。例3：假设在一个平面上有任意六个点，无三点共线，每两点用红色或蓝色的线段连起来，都连好后，问你能不能找到一个由这些线构成的三角形，使三角形的三边同色？解：首先可以从这六个点中任意选择一点，然后把这一点到其他五点间连五条线段，如图，在这五条线段中，至少有三条线段是同一种颜色，假定是红色，现在我们再单独来研究这三条红色的线。这三条线段的另一端或许是不同颜色，假设这三条线段〔虚线〕中其中一条是红色的，那么这条红色的线段和其他两条红色的线段便组成了我们所需要的同色三角形，如果这三条线段都是蓝色的，那么这三条线段也组成我们所需要的同色三角形。因而无论怎样着色，在这六点之间的所有线段中至少能找到一个同色三角形。例3′〔六人集会问题〕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。”例3”：17个科学家中每个人与其余16个人通信，他们通信所讨论的仅有三个问题，而任两个科学家之间通信讨论的是同一个问题。证明：至少有三个科学家通信时讨论的是同一个问题。解：不妨设A是某科学家，他与其余16位讨论仅三个问题，由鸽笼原理知，他至少与其中的6位讨论同一问题。设这6位科学家为B，C，D，E，F，G，讨论的是甲问题。假设这6位中有两位之间也讨论甲问题，那么结论成立。否那么他们6位只讨论乙、丙两问题。这样又由鸽笼原理知B至少与另三位讨论同一问题，不妨设这三位是C，D，E，且讨论的是乙问题。假设C，D，E中有两人也讨论乙问题，那么结论也就成立了。否那么，他们间只讨论丙问题，这样结论也成立。三．制造抽屉是运用原那么的一大关键例1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。分析与解答我们用题目中的15个偶数制造8个抽屉：但凡抽屉中有两个数的，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。例2：从1、2、3、4、…、19、20这20个自然数中，至少任选几个数，就可以保证其中一定包括两个数，它们的差是12。分析与解答在这20个自然数中，差是12的有以下8对：｛20，8｝，｛19，7｝，｛18，6｝，｛17，5｝，｛16，4｝，｛15，3｝，｛14，2｝，｛13，1｝。另外还有4个不能配对的数｛9｝，｛10｝，｛11｝，｛12｝，共制成12个抽屉〔每个括号看成一个抽屉〕.只要有两个数取自同一个抽屉，那么它们的差就等于12，根据抽屉原理至少任选13个数，即可办到〔取12个数：从12个抽屉中各取一个数〔例如取1，2，3，…，12〕，那么这12个数中任意两个数的差必不等于12〕。例3：从1到20这20个数中，任取11个数，必有两个数，其中一个数是另一个数的倍数。分析与解答根据题目所要求证的问题，应考虑按照同一抽屉中，任意两数都具有倍数关系的原那么制造抽屉.把这20个数按奇数及其倍数分成以下十组，看成10个抽屉〔显然，它们具有上述性质〕：｛1，2，4，8，16｝，｛3，6，12｝，｛5，10，20｝，｛7，14｝，｛9，18｝，｛11｝，｛13｝，｛15｝，｛17｝，｛19｝。从这10个数组的20个数中任取11个数，根据抽屉原理，至少有两个数取自同一个抽屉.由于凡在同一抽屉中的两个数都具有倍数关系，所以这两个数中，其中一个数一定是另一个数的倍数。例4：某校校庆，来了n位校友，彼此认识的握手问候.请你证明无论什么情况，在这n个校友中至少有两人握手的次数一样多。分析与解答共有n位校友，每个人握手的次数最少是0次，即这个人与其他校友都没有握过手；最多有n-1次，即这个人与每位到会校友都握了手.然而，如果有一个校友握手的次数是0次，那么握手次数最多的不能多于n-2次；如果有一个校友握手的次数是n-1次，那么握手次数最少的不能少于1次.不管是前一种状态0、1、2、…、n-2，还是后一种状态1、2、3、…、n-1，握手次数都只有n-1种情况.把这n-1种情况看成n-1个抽屉，到会的n个校友每人按照其握手的次数归入相应的“抽屉”，根据抽屉原理，至少有两个人属于同一抽屉，那么这两个人握手的次数一样多。在有些问题中，“抽屉”和“物体”不是很明显的，需要精心制造“抽屉”和“物体”.如何制造“抽屉”和“物体”可能是很困难的，一方面需要认真地分析题目中的条件和问题，另一方面需要多做一些题积累经验。抽屉原理把八个苹果任意地放进七个抽屉里，不管怎样放，至少有一个抽屉放有两个或两个以上的苹果。抽屉原那么有时也被称为鸽巢原理，它是德国数学家狄利克雷首先明确的提出来并用以证明一些数论中的问题，因此，也称为狄利克雷原那么。它是组合数学中一个重要的原理。把它推广到一般情形有以下几种表现形式。形式一：证明：设把n＋1个元素分为n个集合A1，A2，…，An，用a1，a2，…，an表示这n个集合里相应的元素个数，需要证明至少存在某个ai大于或等于2〔用反证法〕假设结论不成立，即对每一个ai都有ai＜2，那么因为ai是整数，应有ai≤1，于是有：a1＋a2＋…＋an≤1＋1＋…＋1＝n＜n＋1这与题设矛盾。所以，至少有一个ai≥2，即必有一个集合中含有两个或两个以上的元素。形式二：设把n•m＋1个元素分为n个集合A1，A2，…，An，用a1，a2，…，an表示这n个集合里相应的元素个数，需要证明至少存在某个ai大于或等于m＋1。用反证法〕假设结论不成立，即对每一个ai都有ai＜m＋1，那么因为ai是整数，应有ai≤m，于是有：a1＋a2＋…＋an≤m＋m＋…＋m＝n•m＜n•m＋1n个m这与题设相矛盾。所以，至少有存在一个ai≥m＋1高斯函数：对任意的实数x,[x]表示“不大于x的最大整数”.例如：[3.5]＝3，[2.9]＝2，[－2.5]＝－3，[7]＝7，……一般地，我们有：[x]≤x＜[x]＋1形式三：证明：设把n个元素分为k个集合A1，A2，…，Ak，用a1，a2，…，ak表示这k个集合里相应的元素个数，需要证明至少存在某个ai大于或等于[n/k]。〔用反证法〕假设结论不成立，即对每一个ai都有ai＜[n/k]，于是有：a1＋a2＋…＋ak＜[n/k]+[n/k]+…+[n/k]＝k•[n/k]≤k•(n/k)＝nk个[n/k]∴a1＋a2＋…＋ak＜n这与题设相矛盾。所以，必有一个集合中元素个数大于或等于[n/k]形式四：证明：设把q1＋q2＋…＋qn－n＋1个元素分为n个集合A1，A2，…，An，用a1，a2，…，an表示这n个集合里相应的元素个数，需要证明至少存在某个i，使得ai大于或等于qi。〔用反证法〕假设结论不成立，即对每一个ai都有ai＜qi，因为ai为整数，应有ai≤qi－1，于是有：a1＋a2＋…＋an≤q1＋q2＋…＋qn－n＜q1＋q2＋…＋qn－n＋1这与题设矛盾。所以，假设不成立，故必有一个i,在第i个集合中元素个数ai≥qi形式五：证明：〔用反证法〕将无穷多个元素分为有限个集合，假设这有限个集合中的元素的个数都是有限个，那么有限个有限数相加，所得的数必是有限数，这就与题设产生矛盾，所以，假设不成立，故必有一个集合含有无穷多个元素。例题１：400人中至少有两个人的生日相同.分析：生日从1月1日排到12月31日，共有366个不相同的生日，我们把366个不同的生日看作366个抽屉，400人视为400个苹果，由表现形式1可知，至少有两人在同一个抽屉里，所以这400人中有两人的生日相同.解：将一年中的366天视为366个抽屉，400个人看作400个苹果，由抽屉原理的表现形式1可以得知：至少有两人的生日相同.例题2：任取5个整数，必然能够从中选出三个，使它们的和能够被3整除.证明：任意给一个整数，它被3除，余数可能为0，1，2，我们把被3除余数为0，1，2的整数各归入类r０，r1，r2.至少有一类包含所给５个数中的至少两个.因此可能出现两种情况：１°.某一类至少包含三个数；２°.某两类各含两个数，第三类包含一个数.假设是第一种情况，就在至少包含三个数的那一类中任取三数，其和一定能被3整除；假设是第二种情况，在三类中各取一个数，其和也能被3整除..综上所述，原命题正确.例题3：某校派出学生204人上山植树15301株，其中最少一人植树50株，最多一人植树100株，那么至少有5人植树的株数相同.证明：按植树的多少，从50到100株可以构造51个抽屉，那么个问题就转化为至少有5人植树的株数在同一个抽屉里.(用反证法)假设无５人或５人以上植树的株数在同一个抽屉里，那只有５人以下植树的株数在同一个抽屉里，而参加植树的人数为204人，所以，每个抽屉最多有4人，故植树的总株数最多有：4(50＋51＋…＋100)＝4×＝15300＜15301得出矛盾.因此，至少有５人植树的株数相同.练习：1．边长为1的等边三角形内有5个点，那么这5个点中一定有距离小于0.5的两点.2．边长为1的等边三角形内，假设有n2＋1个点，那么至少存在2点距离小于.3．求证：任意四个整数中，至少有两个整数的差能够被3整除.4．某校高一某班有50名新生，试说明其中一定有二人的熟人一样多.5．某个年级有202人参加考试，总分值为100分，且得分都为整数，总得分为10101分，那么至少有3人得分相同.“任意367个人中，必有生日相同的人。”

“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。这些结论是依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〔m>n〕，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，...，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相同。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