对于155个装有红、黄、蓝三种颜色球的盒子,有三种分类方法:对于每种颜色,将该颜色的球数目相同的盒子归为一类.若从1到3

对于155个装有红、黄、蓝三种颜色球的盒子,有三种分类方法:对于每种颜色,将该颜色的球数目相同的盒子归为一类.若从1到30之间所有的自然数都是某种分类中一类的盒子数,那么,
( 1)三种分类的类数之和是多少?
( 2)说明,可以找到三个盒子,其中至少有两种颜色的球,它们的数目分别相同.
sericyang 1年前 已收到1个回答 举报

资深丑女 幼苗

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解题思路:根据题意,可得a1,a2,a3,…,ai;b1,b2,b3,…,bj;c1,c2,c3,…,ck,包含了1到30的所有整数,所以n≥30,另一方面,3×155=a1+a2+a3+…+ai+b1+b2+b3+…+bj+c1+c2+c3+…+ck≥1+2+3+…+30=[30×31/2]=465=3×155.故三种分类的类数之和是30.进而论证得出答案.

(1)因为 a1,a2,a3,…,ai;b1,b2,b3,…,bj;c1,c2,c3,…,ck包含了1到30的所有整数,所以n≥30,另一方面,
3×155=a1+a2+a3+…+ai+b1+b2+b3+…+bj+c1+c2+c3+…+ck≥1+2+3+…+30=[30×31/2]=465=3×155.
所以n=i+j+k=30,三种分类的类数之和是30.
(2)不妨设a1=30,记这30个盒子的类为A类.因为i+j+k=30,必有j≤14或k≤14,不妨设j≤14.A类的30个盒子分到这不超过14个类中去,必有一类至少有三个盒子,这三个盒子里的红球数相同并且黄球数也相同.

点评:
本题考点: 数字和问题;数字分组.

考点点评: 此题也可这样解答:
(1)第一问:现在我们来看原题,共有155个盒子,而每一种分类的个数正好占据了1至30中的每一个自然数,我们先看看各种分类情况中球个数没有重复的情况,这时正好使用了个盒子,这里465正好是155的3倍,说明不可能出现分类情况中球个数重复的情况,即1至30每个数只出现1次,故分类的类数应该与1至30中自然数个数相同,故分为30类;
(2)第二问:首先理解问题,至少能找到3个盒子,它们中的两种颜色比如红和蓝的个数都相同,例如盒子一有2红2黄3蓝,盒子二有2红3黄3蓝,盒子三有2红7黄3蓝,由于三个盒子中红色和蓝色球数相同,故这三个盒子即为满足的题意的三个盒子;接下来我们来试图说明题目所要证明的结论,首先我们可以知道一定有某种分类方式,有30个盒子属于这种分类,不妨将其设为a颜色中的某种分类(即这30个盒子中a颜色球的个数相同).现在我们的思路是在这30个盒子中再找到3个第二种颜色球个数相同的盒子.除去以上说的1种分类外,还剩下29种分类,可以得出剩下两种颜色中必有一种颜色的分类种数少于15种,否则总分类种数会超过30种,而与第一问结论矛盾.不妨设b颜色的分类种数少于15种,最多14种,那么我们可以看到,在前面提到的a颜色中的某种分类里,有30个盒子中a颜色球个数相同,而这30个盒子中b颜色的个数种类只有14种,根据抽屉原理,说明至少有3个盒子中b颜色球的个数相同,则这3个盒子中a颜色球的个数相同,b颜色球的个数也相同,即说明题目结论成立.

1年前

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