從1、2、3、…、100這100個(gè)數(shù)中任意挑出51個(gè)數(shù)字,證明在這51個(gè)數(shù)中,一定:
(1)有2個(gè)數(shù)互質(zhì);
(2)有2個(gè)數(shù)的差為50;
(3)有8個(gè)數(shù),它們的最大公約數(shù)大于1.
解:(1)因?yàn)橄噜彽膬蓚(gè)自然數(shù)一個(gè)奇數(shù)、一個(gè)是偶數(shù),相差1,
所以這兩個(gè)數(shù)必定是互質(zhì)數(shù),1、2、3、…、100這100個(gè)數(shù)中,
考慮最優(yōu)情況:從1到100這100個(gè)數(shù)中,挑出的50個(gè)數(shù)字分別是2、4、6、8、10…100,都不互質(zhì),
則再任意挑出1個(gè)數(shù),則必定與這50個(gè)偶數(shù)中一個(gè)數(shù)相鄰,是互質(zhì)數(shù),
(2)構(gòu)造如下50個(gè)抽屜:(1,51),(2,52),(3,53)…(50,100);
從這50組中選出51個(gè)數(shù),由抽屜原理,必有一組選了兩個(gè)數(shù),而這兩個(gè)數(shù)的差就是50,據(jù)此得證.
(3)把1到100這100個(gè)數(shù)分組(一個(gè)數(shù)可以在不同的組內(nèi)):第一組:2的倍數(shù),即{2,4,…,100};
第二組:3的倍數(shù),即{3,6,…,99};
第三組:5的倍數(shù),即{5,10,…,100};
第四組:7的倍數(shù),即{7,14,…,98};
第五組:1和大于7的質(zhì)數(shù),即{1,11,13,…,97}.
第五組中一共有22個(gè)數(shù),所以選出的51個(gè)數(shù)中至少有29個(gè)數(shù)在第一組到第四組中,
根據(jù)抽屜可以知道總會(huì)有8個(gè)數(shù)在第一組到第四組的某一組中,這8個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)大于1,據(jù)此得證.
分析:(1)因?yàn)橄噜彽膬蓚(gè)自然數(shù)一個(gè)奇數(shù)、一個(gè)是偶數(shù),相差1,所以這兩個(gè)數(shù)必定是互質(zhì)數(shù),1、2、3、…、100這100個(gè)數(shù)中,考慮最優(yōu)情況:挑出的50個(gè)數(shù)字分別是2、4、6、8、10…100,都不互質(zhì),則再任意挑出1個(gè)數(shù),則必定與這50個(gè)偶數(shù)中一個(gè)數(shù)相鄰,是互質(zhì)數(shù),據(jù)此即可解答;
(2)將1至100分成50組(即50個(gè)抽屜):(1,51)(2,52)(3,53)(4,54)…(50,100);根據(jù)抽屜原理,進(jìn)行分析即可.
(3)將100個(gè)數(shù)分成5組(一個(gè)數(shù)可以在不同的組內(nèi)):第一組:2的倍數(shù),即{2,4,…,100};第二組:3的倍數(shù),即{3,6,…,99};第三組:5的倍數(shù),即{5,10,…,100};第四組:7的倍數(shù),即{7,14,…,98}; 第五組:1和大于7的質(zhì)數(shù),即{1,11,13,…,97}.據(jù)此利用抽屜原理即可解答.
點(diǎn)評(píng):此題屬于典型的抽屜原理習(xí)題,解答此類題的關(guān)鍵是找出把誰(shuí)看作“抽屜個(gè)數(shù)”,把誰(shuí)看作“物體個(gè)數(shù)”,然后根據(jù)抽屜原理解答即可.