学校买来历史、文艺、科普3种图书若干本,每名学生可以从中任意借2本,那么最少在多少名学生中,才一定有两人所借的图书的种类完全相同?
方法一:
我们用最常规的思路先去分析:
3种图书(历史、文艺、科普)任意借2本,那么一共有6种借法(按顺序组合,不重不漏):
历史两本、历史和文艺各一本、历史和科普各一本;
文艺两本、文艺和科普各一本;
科普两本。
由于每个人的喜好不同,所以个人选什么书组合是个随机事件。
我们看问题:“最少在多少名学生中,才一定有两人所借的图书的种类完全相同?”这个问题有两个词语很重要“最少”、“一定”。
我们怎么理解“最少”和“一定”呢?
由于6种借法是随机出现的,那么可能会出现一种理想情况:前两人借的书的种类就完全相同。这很符合“最少”这个要求,但肯定不符合““最少”、“一定””。因为这种情况是假设理想情况,是随机可能出现的。
要想保证一定,就要按最坏的情况考虑(这实际上就是“最不利原则”):每个人尽量不借种类完全相同的图书。但是只有6种不同借法,到了第7个人,就算他再不愿意借跟前6人不一样的组合也不可能了。换句话说,一定有两人所借的图书的种类完全相同,而且是最少的人数。
所以,最少在7名学生中,一定有两人所借的图书的种类完全相同,这就是必然事件了,也就是最后答案。
方法二:
这道题实际考查的是抽屉原理,找出这三种书两两搭配的所有情况是解题的关键。
抽屉原理,可以用一个形象的例子来理解:桌上有4个苹果,要把这4个苹果放到3个抽屉里,无论怎样放,我们会发现至少有一个抽屉里面至少放2个苹果,这就是我们所说的“抽屉原理”。
我们来看:
3种图书任意借2本,那么一共有6种借法:
历史两本、历史和文艺各一本、历史和科普各一本;
文艺两本、文艺和科普各一本;
科普两本。
把6种借法看作6个抽屉,把学生数看作苹果(元素),从最不利情况考虑:6个抽屉,每个抽屉先放1个苹果,共需要6个。再拿出1个人(苹果)不论是哪一种借法,总有一个抽屉里和他相同,所以至少要有:6+1=7(人)。
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