鸽巢问题

发布者:陈晓菁     所属单位:上饶市第五小学     发布时间:2016-02-14    浏览数:0

 

教学内容:教材第68-70页例1、例2,及“做一做”的第1题,及第71页练习十三的1-2题。

教学目标:

1、知识与技能:了解“鸽巢问题”的特点,理解“鸽巢原理”的含义。使学生学会用此原理解决简单的实际问题。

2、过程与方法:经历探究“鸽巢原理”的学习过程,体验观察、猜测、实验、推理等活动的学习方法,渗透数形结合的思想。

3、情感、态度和价值观:通过用“鸽巢问题”解决简单的实际问题,激发学生的学习兴趣,使学生感受数学的魅力。

教学重难点:

重点:引导学生把具体问题转化成“鸽巢问题”。

难点:找出“鸽巢问题”解决的窍门进行反复推理。

教学准备:课件。

教学过程:

一、    情境导入:

师:同学们,你们喜欢看魔术表演吗?

师:今天老师给大家表演一个魔术,想看吗?

请五名同学上来,每人随意抽取一张牌。

师:我猜这五张牌中至少有2张是同一花色的,你们信吗?

学生抽取验证。

师:如果请这五位同学反复抽牌,我敢肯定,总是至少有2张牌是同一花色。你们信吗?

师:知道老师刚才为什么猜的那么准吗?因为它属于一类有趣的数学问题,今天我们就一起来探究这个问题——鸽巢问题。看到这个题目,你想问什么?

预设:

什么是鸽巢问题?

鸽子和巢之间有什么问题?

学了鸽巢问题能解决什么问题?

师:学了这节课,你们的这些问题就迎刃而解了。

二、自主操作、探究新知:

1.教学例1

1)课件出示例题1情境图:把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,总有1个笔筒里至少有2支铅笔。为什么呢?“总有”和“至少”是什么意思?

这里的“总有”指的是“一定有”或“肯定有”的意思;而“至少”指的是最少,即在所有方法中,放的鸽子最多的那个“笼子”里鸽子“最少”的个数。

(2)学生思考各种摆法。

3)思考如何将自己的想法用数学方式展示出来。

4)学生汇报,引导逐步总结出以下几种方法:

方法一:用“枚举法”证明。

方法二:用“分解法”证明。

4分解成3个数。

由图可知,把4分解成3个数,与枚举法相似,也有4中情况,每一种情况分得的3个数中,至少有1个数是不小于2的数。

方法三:用“假设法”证明。

通过以上几种方法证明都可以发现:把4只铅笔放进3个笔筒中,无论怎么放,总有1个笔筒里至少放进2只铅笔。

(4)认识“鸽巢问题”

     像上面的问题就是“鸽巢问题”,也叫“抽屉问题”。在这里,4支铅笔是要分放的物体,就相当于4只“鸽子”,“3个笔筒”就相当于3个“鸽巢”或“抽屉”,把此问题用“鸽巢问题”的语言描述就是把4只鸽子放进3个笼子,总有1个笼子里至少有2只鸽子。

小结:只要放的铅笔数比笔筒的数量多,就总有1个笔筒里至少放进2支铅笔。

‚如果放的铅笔数比笔筒的数量多2,那么总有1个笔筒至少放2支铅笔;如果放的铅笔比笔筒的数量多3,那么总有1个笔筒里至少放2只铅笔……

小结:只要放的铅笔数比笔筒的数量多,就总有1个笔筒里至少放2支铅笔。

(5)归纳总结:

鸽巢原理:如果把m个物体任意放进n个抽屉里(m>n,且n是非零自然数),那么一定有一个抽屉里至少放进了放进了2个物体。

    2教学例2

思考问题:(一)把7本书放进3个抽屉,不管怎么放,总有1个抽屉里至少有3本书。为什么呢?(二)如果有8本书会怎样呢?10本书呢?

学生通过“探究证明得出结论”的学习过程来解决问题(一)。

(1)探究证明。

方法一:用数的分解法证明。

7分解成3个数的和。把7本书放进3个抽屉里,共有如下8种情况:

由图可知,每种情况分得的3个数中,至少有1个数不小于3,也就是每种分法中最多那个数最小是3,即总有1个抽屉至少放进3本书。

方法二:用假设法证明。

7本书平均分成3份,7÷3=2(本)......1(本),若每个抽屉放2本,则还剩1本。如果把剩下的这1本书放进任意1个抽屉中,那么这个抽屉里就有3本书。

(2)得出结论。

通过以上两种方法都可以发现:7本书放进3个抽屉中,不管怎么放,总有1个抽屉里至少放进3本书。

学生通过“假设分析法归纳总结”的学习过程来解决问题(二)。

(1)用假设法分析。

8÷3=2(本)......2(本),剩下2本,分别放进其中2个抽屉中,使其中2个抽屉都变成3本,因此把8本书放进3个抽屉中,不管怎么放,总有1个抽屉里至少放进3本书。

‚10÷3=3(本)......1(本),把10本书放进3个抽屉中,不管怎么放,总有1个抽屉里至少放进4本书。

(2)归纳总结:

     综合上面两种情况,要把a本书放进3个抽屉里,如果a÷3=b(本)......1(本)或a÷3=b(本)......2(本),那么一定有1个抽屉里至少放进(b+1)本书。

m个的物体任意分别放进n个空抽屉(m是正整数,n是非0的自然数),m÷n=k……p那么总有一个抽屉中至少放进了(k+1)个物体。

三、了解典故中的数学

话说鸽巢问题——“二桃杀三士”的故事。这个故事来源于《晏子春秋.谏下二》,公孙接、田开疆、古冶子事景公,以勇力搏虎闻。  这三名勇士都力大无比,武功超群,为齐景公立下过不少功劳。但他们也刚愎自用,目中无人,得罪了齐国的宰相晏婴。晏子便劝齐景公杀掉他们,并献上一计:以齐景公的名义赏赐三名勇士两个桃子,让他们自己评功,按功劳的大小吃桃。

三名勇士都认为自己的功劳很大,应该单独吃一个桃子。于是公孙接讲了自己的打虎功,拿了一只桃;田开疆讲了自己的杀敌功,拿起了另一桃。两人正准备要吃桃子,古冶子说出了自己更大的功劳。公孙接、田开疆都觉得自己的功劳确实不如古冶子大,感到羞愧难当,赶忙让出桃子。并且觉得自己功劳不如人家,却抢着要吃桃子,实在丢人,是好汉就没有脸再活下去,于是都拔剑自刎了。古冶子见了,后悔不迭。仰天长叹道:如果放弃桃子而隐瞒功劳,则有失勇士尊严;为了维护自己而羞辱同伴,又有损哥们义气。如今两个伙伴都为此而死了,我独自活着,算什么勇士!说罢,也拔剑自杀了。  晏子采用借“桃”杀人的办法,不费吹灰之力,便达到了他预定的目的,可说是善于运用权谋。 值得指出的是,在晏子的权谋之中,包含了一个重要的数学原理——鸽巢问题。        

在“二桃杀三士”的故事中,把两个桃子看作两个鸽巢,把三名勇士放进去,至少有两名勇士在同一个鸽巢里,即有两人必须合吃一个桃子。如果勇士们宁死也不肯忍受同吃一个桃子的羞耻,那么悲剧的结局就无法避免。

四、学以致用、解决问题

1、完成教材第70页的“做一做”第1题。

学生独立思考解答问题,集体交流、纠正。

2、再玩魔术。

一副扑克牌,除去大小王,还有52张,任意抽10张,至少有几张同花色?

四、课堂总结

板书设计:

鸽巢问题

思考方法:

枚举法、分解法、假设法

鸽巢原理:把m个的物体任意分别放进n个空抽屉(m是正整数,n是非0的自然数),m÷n=k……p,那么总有一个抽屉中至少放进了(k+1)个物体。

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2015年