鴿巢原理,又名狄利克雷抽屜原理、鴿籠原理。
其中一種簡單的表述法為:
若有n個籠子和n+1隻鴿子,所有的鴿子都被關在鴿籠裡,那麼至少有一個籠子有至少2隻鴿子。
或者這麼說:
若有n個籠子和kn+1隻鴿子,所有的鴿子都被關在鴿籠裡,那麼至少有一個籠子有至少k+1隻鴿子。
拉姆齊定理是此原理的推廣。
抽屜原理
原理一:如果把n+1個元素放入n個集合中,則至少有一個集合中有2個或2個以上的元素。
原理二:把m個元素任意放入n (m>n) 個集合中,則至少有一個集合中含有k個或k個以上的元素,其中 (i) k=m/n 當n能整除m; (ii) k=[m/n]+1 當n不能整除m。
原理三:把無窮多個元素放入有限個集合裡,則至少存在一個集合中個有無窮多個元素。
例題
在邊長為2的正方形中,任意取5點,求證:至少有兩個點之間的距離不大於√2。
在邊長為1的正方形中,任意放入9個點,求證:在以這些點為頂點的諸多三角形中,必有一個三角形的面積不超過 1/8。
在直徑為5的圓中放入10個點,求證:其中必有兩個點的距離小於2。
求證:在任意給出的5個數中,必有3個數,其和能被3整除。
任給12個整數,求證:其中必有兩個數,它們的和或者差恰是20的倍數。
證明:從任意給定的n個不同的自然數中,總能找到若干個,使它們的和是n的倍數。
求證:在任意給出的12個數中,一定存在8個整數,記為a1, a2, ..., a8使得
(a1-a2)(a3-a4)(a5-a6)(a7-a8)能被1155整除。
已知7個自然數a1, a2, ..., a7,把它們重新排列後得到b1, b2, ..., b7,求證:(a1-b1)(a2-b2)...(a7-b7)為偶數。
在直角坐標系中,把橫縱坐標全是整數的點稱為整點。在坐標平面上任意給定5個整點,求證:其中一定有兩個點,它們的聯線中點仍為整點。
求證:在1, 4, 7, 10, ..., 100中任選20個數,其中至少有不同的兩組數,其和全等於104。
從自然數1, 2, ..., 99, 100中,任意取出51個數,求證:其中一定有兩個數,它們中的一個是另一個的倍數。
任選6個人,試證:其中必有3人,他們相互認識或都不認識。
一個由21個小正方形組成的3x7矩形,任意給每一個小正方形任意塗上紅色或藍色,證明:不論怎樣塗色,總可在圖中找出一個矩形,它的4個角上的小正方形的顏色相同。
在平面上給出1993個點,並且從中任取3個點,其中就有兩個點的距離小於1。證明:存在一個半徑為1的圓,它至少包含了給出的1993個點中的997個點。
圖片參考:
http://geo.yahoo.com/serv?s=382076083&t=1166921882&f=hk-w63
『抽屜原理』是數學名家狄利克雷的著作,是一種重要的思考方法。關鍵是構造抽屜求出最少的抽屜