做最好的數(shù)學(xué)教育公眾號(hào)——從小學(xué)到研究生。 來都來了,敬請(qǐng)關(guān)注“甬上煌言”,或者直接搜doubimather,逗逼數(shù)學(xué)人。 更加歡迎置頂。 這幾天在雪鄉(xiāng)玩high了,所以沒有更新,抱歉抱歉。 抽屜原理的難題難在哪里? 往往是難在抽屜的構(gòu)造,特別是對(duì)于第一次接觸到的那種題目。長(zhǎng)期關(guān)注我公眾號(hào)的朋友都知道,在我看來,數(shù)學(xué)題要做的好,無非就是化歸思想掌握的好,但是這個(gè)掌握好又談何容易? 所以對(duì)于初學(xué)者來說,還是很有必要把題目多變幾個(gè)形式,讓他們能夠理解基本知識(shí)點(diǎn)可以怎樣進(jìn)行改頭換面。 例:在一個(gè)邊長(zhǎng)為2的等邊三角形內(nèi)(包括邊界)任意選5個(gè)點(diǎn),請(qǐng)證明:一定有兩個(gè)點(diǎn)之間的距離不大于1. 這是從來沒碰到過的問題。 幾何構(gòu)型的抽屜原理是第一次講,抓瞎了?正常。 我們想這樣一個(gè)問題,需要幾個(gè)抽屜? 很容易想出來:4個(gè)。 為什么是4個(gè)? 需要證明的結(jié)論是一定有兩個(gè)點(diǎn)之間的距離的不大于1,也就是一定要有兩個(gè)點(diǎn)落進(jìn)同一個(gè)抽屜,其他三個(gè)可以落在不同的抽屜,所以這樣應(yīng)該是4個(gè)。 抽屜和抽屜之間是平等的,所以我們需要把這個(gè)正三角形分成四個(gè)一模一樣的小三角形,很顯然,這四個(gè)三角形也應(yīng)該是正三角形。 我們把正三角形的三條邊的中點(diǎn)都連起來,這就得到了四個(gè)一模一樣的小正三角形——這是最直接的想法。 對(duì)不對(duì)? 其實(shí)我也不知道,先試試再說唄。 現(xiàn)在我們有五個(gè)點(diǎn),四個(gè)抽屜,所以必然有一個(gè)抽屜里至少有兩個(gè)點(diǎn)。而在一個(gè)正三角形中,兩點(diǎn)之間最遠(yuǎn)距離顯然就是兩個(gè)頂點(diǎn)之間的距離,小正三角形的邊長(zhǎng)是1,所以一定有兩點(diǎn)距離不超過1. 運(yùn)氣不錯(cuò),一擊即中。 再來看個(gè)例子: 求證:在1,11,111,1111,……這一系列的數(shù)中,一定有一個(gè)是71的倍數(shù)。 你說我把這個(gè)數(shù)找出來行不行? 可以啊,你試試看吧——反正我是不找。 因?yàn)榧热活}目敢這么出,說明這個(gè)數(shù)不是那么容易能找到。 如果換個(gè)37,直接到111題目就做完了,所以讓我把這個(gè)數(shù)找出來,我是拒絕的。 數(shù)學(xué)家經(jīng)常被物理學(xué)家黑,比如說這么個(gè)笑話:工程師的房子著火了,他拿出一個(gè)滅火器把火撲滅了; 物理學(xué)家的房子著火了,他花了半天時(shí)間發(fā)明一種新式滅火器把火撲滅了; 數(shù)學(xué)家的房子著火了,他看了看墻角的滅火器然后說:滅火的方法是存在的,然后睡覺去了。 沒錯(cuò),我們就是只要知道71的倍數(shù)存在就ok了,至于是多少,那是物理學(xué)家的事情。 這個(gè)題目怎么證明存在性呢? 還是要把這個(gè)數(shù)找到。 不對(duì)啊賊老師,你自己不是說不找的么?怎么又要找了? 找到是找到,肯定不是具體找到,我只要找到這里面的某個(gè)數(shù),但是又不是具體的數(shù)就可以了。 是不是糊涂了? 既然講抽屜原理,抽屜在哪里? 我們看到,這些數(shù)是很有規(guī)律的,71的倍數(shù)也是很有規(guī)律的。如果把問題擴(kuò)大一點(diǎn),變成我們?cè)趺幢WC任意給出的一些數(shù)里必然有71的倍數(shù)呢? 保證不了。 我們可以很簡(jiǎn)單地構(gòu)造出無數(shù)的自然數(shù),里面一個(gè)都不是71的倍數(shù)——比如把所有自然數(shù)中71的倍數(shù)去掉即可。 但是如果我們?nèi)我馓舫?2個(gè)數(shù),那么一定有兩個(gè)數(shù)的差是71的倍數(shù)。 為什么?因?yàn)槿我庖粋€(gè)自然數(shù)除以71得到的余數(shù)只能是從0到70這71個(gè)數(shù),再加一個(gè),必然有兩個(gè)余數(shù)相同,那么此時(shí)這兩個(gè)數(shù)的差就是71的倍數(shù)了。 所以,1,11,111,1111,……,這些自然數(shù)里必然有兩個(gè)的差是71的倍數(shù)。這兩個(gè)數(shù)我們不妨設(shè)為A和B,且A>B,那么A-B一定是11……100……的形式。 而100……必然和71互質(zhì),所以前面的11……1就是71的倍數(shù)了,證畢。 現(xiàn)在明白了什么叫找到這個(gè)數(shù)但是并不是具體哪個(gè)數(shù)的意思了吧。 2018年最后一天,學(xué)點(diǎn)數(shù)學(xué)也是挺好的~ 關(guān)注賊老師 好好學(xué)習(xí) 天天向上 |
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