数学广角——鸽巢问题
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第五单元数学广角——鸽巢问题(抽屉原理)一、最不利原则:为了保证能完成一件事情,需要考虑在最倒霉(最不利)的情况下,如何能达到目标。
二、抽屉原理:形式1:把n+1个苹果放到n个抽屉中,一定有2个苹果放在一个抽屉里;形式2:把m×n+1个苹果放到n个抽屉中,一定有m+1个苹果放在一个抽屉里。
模块一抽屉原理【例题1】把3个苹果放到两个抽屉中,有()种放法。
【练习1】把4支铅笔放进3个笔筒中,有()种放法。
【例题2】把8个桃子放到7个果盘里,一定有一个果盘里至少放进了()桃子。
【练习2】把7本书放进6个抽屉,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放进()本书。
【例题3】五年级一班有28个学生,保证至少有几个同学在同一个月出生?【练习3】在任意25个人中,至少有几个人的星座相同?【例题4】把25个玻璃球最多放进几个盒子里,才能保证至少有一个盒子里有5个玻璃球?【练习4】把17本书最多放到()个空书架上,才能保证至少有一个书架上有5本书。
【例题5】平安路小学组织862名同学去参观甲、乙、丙3处景点。
规定每名同学至少参观一处,最多可以参观两处,至少有多少名同学参观的景点相同?【练习5】中国奥运代表团的173名运动员到超市买饮料,已知超市有可乐、雪碧、芬达、橙汁、味全和矿泉水6种饮料,每人各买两种不同的饮料,那么至少多少人买的饮料完全相同?【例题6】国庆嘉年华共有5项游艺活动,每个学生至多参加2项,至少参加1项。
那么至少有多少个学生,才能保证至少有4个人参加的活动完成相同?【练习6】桂苑小学六年级每名学生都订阅了《数学小灵通》、《小学生作文》、《英语天地》、《科学画报》这4种报刊中的2种,他们当中至少有34名学生订阅的报刊种类相同。
你知道桂苑小学六年级至少有多少名学生吗?【例题7】从1,2,3,……,21这些自然数中,最多可以取出多少个数,使得其中每两个数的差都不等于4?【练习7】1至70这70个自然数中,最多可以取出多少个数,使得其中每两个数的差都不等于6?【例题8】从1,4,7,10,……37,40这14个自然数,至少任取多少个数才能保证其中至少有2个数的和是41?【练习8】从1到50这50个自然数中,至少选出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和是50?【例题9】从1到100这100个自然数中,至少选出多少个数才能保证其中一定有两个数的和是7的倍数?如果要保证是6的倍数呢?【练习9】从1至99这99个自然数中任意取出一些数,要保证其中一定有两个数的和是5的倍数,至少要取多少个?【例题10】某省有4千万人口,每个人的头发根数不超过15万根,那么该省中至少有多少人的头发根数一样多?【练习10】49名同学共同参加体操表演,其中最小的8岁,最大的11岁。
人教版六年级下数学数学广角——鸽巢问题第十二周数学广角——鸽巢问题鸽巣原理是一个重要而又基本的组合原理,在解决数学问题时有非常重要的作用。
鸽巣原理的最简单表达形式是:物体个数÷鸽巣个数=商……余数,至少个数=商+1.举例来说,如果有3个苹果放在2个盒子里,共有四种不同的放法,但无论哪一种放法,都可以说“必有一个盒子放了两个或两个以上的苹果”。
类似的,如果有5只鸽子飞进四个鸽笼里,那么一定有一个鸽笼飞进了2只或2只以上的鸽子。
如果有6封信,任意投入5个信箱里,那么一定有一个信箱至少有2封信。
摸2个同色球的计算方法是:要保证摸出两个同色的球,摸出的球的数量至少要比颜色数多1.物体数=颜色数×(至少数-1)+1.另外,可以使用极端思想:用最不利的摸法先摸出两个不同颜色的球,再无论摸出一个什么颜色的球,都能保证一定有两个球是同色的。
在填空题中,可以通过运用鸽巣原理来解决问题。
例如,鱼岳三小六年级有30名学生是二月份出生的,那么六年级至少有3名学生的生日是在二月份的同一天。
又如,有3个同学一起练投篮,如果他们一共投进16个球,那么一定有1个同学至少投进了6个球。
把6只鸡放进5个鸡笼,至少有2只鸡要放进同1个鸡笼里。
某班有个小书架,40个同学可以任意借阅,小书架上至少要有14本书,才可以保证至少有1个同学能借到2本或2本以上的书。
在解决问题时,我们可以运用鸽巣原理来求解。
例如,六(1)班有50名同学,至少有6名同学是同一个月出生的。
书籍里混装着3本故事书和5本科技书,要保证一次一定能拿出2本科技书,一次至少要拿出4本书。
把16支铅笔最多放入3个铅笔盒里,可以保证至少有1个铅笔盒里的铅笔不少于6支。
在拓展应用中,我们可以通过鸽巣原理来解决更加复杂的问题。
例如,把27个球最多放在4个盒子里,可以保证至少有1个盒子里有7个球。
教师引导学生规范解答:2、假设先取5只,全是红的,不符合题意,要继续取;假设再取5只,5只有全是黄的,这时再取一只一定是蓝色的,这样取5×2+1=11(只)可以保证每种颜色至少有1只。
数学广角—鸽巢问题教材分析鸽巢问题又称抽屉原理或鞋盒原理,它是组合数学中最简单也是最基本的原理之一,从这个原理出发,可以得出许多有趣的结果。
这部分教材通过几个直观的例子,借助实际操作,向学生介绍了“鸽巢问题”。
学生在理解这一数学方法的基础上,对一些简单的实际问题“模型化”,会用“鸽巢问题”解决问题,促进逻辑推理能力的发展。
学情分析:“鸽巢问题”的理论本身并不复杂,对于学生来说是很容易的。
但“鸽巢问题”的应用却是千变万化的,尤其是“鸽巢问题”的逆用,学生对进行逆向思维的思考可能会感到困难,也缺乏思考的方向,很难找到切入点。
教学目标1、知识与技能:通过操作、观察、比较、推理等活动,初步了解鸽巢原理,学会简单的鸽巢原理分析方法,运用鸽巢原理的知识解决简单的实际问题。
2、过程与方法:在鸽巢原理的探究过程中,使学生逐步理解和掌握鸽巢原理,经历将具体问题数学化的过程,培养学生的模型思想。
3、情感态度:通过对鸽巢原理的灵活运用,感受数学的魅力,体会数学的价值,提高学生解决问题的能力和兴趣。
教学重点理解鸽巢原理,掌握先“平均分”,再调整的方法。
教学难点理解“总有”“至少”的意义,理解“至少数=商数+1”。
教学准备多媒体课件、合作探究作业纸。
教学过程:一、游戏引入:1、游戏:你们知道“料事如神”这个词是什么意思吗?今天老师也能做到“料事如神”,你们信不信?不信的话我们现在就做个游戏,如果老师预言对了请给我热烈的掌声,好不好?(1)请同学们在纸上任意写出3个好朋友的名字,老师预言:一定至少有2个同学是同性别的。
(2)我们班有25个人,我预言:一定至少有3个人会在同一个月过生日。
(大家来验证一下)(3)一副去掉大小王的52张扑克牌,从中任意取出5张,有没有哪位同学想来预言一下?2、设疑:“至少2张牌”是什么意思?(也就是2张或2张以上,反过来,同一种花色的牌可能有2张,可能3张、4张、5张,也可以用一句话概括就是“至少有2张”)3、设疑:你们想知道这是为什么吗?通过今天的学习,你就能解释这个现象了。
小学六年级数学广角鸽巢知识点小学六年级数学广角鸽巢知识点一、鸽巢问题1.把n+1(n是大于的自然数)个物体放进n个“鸽笼”中,总有一个“鸽笼”至少放进了2个物体。
2.把多于kn(k、n都是大于的自然数)个物体放进n个“鸽笼”中,总有一个“鸽笼”至少放进(k+1)个物体。
二、鸽巢问题的应用1.如果有n(n是大于的自然数)个“鸽笼”,要保证有一个“鸽笼”至少放进了2个物品,那么至少需要有n+1个物品。
2.如果有n(n是大于的自然数)个“鸽笼”,要保证有一个“鸽笼”至少放进了(k+1)(k是大于的自然数)个物品,那么至少需要有(kn+1)个物品。
3.(分放的物体总数-1)÷(其中一个鸽笼里至少有的物体个数-1)=a……b(b),a 就是所求的鸽笼数。
4.利用“鸽巢问题”解决问题的思路和方法:①构造“鸽巢”,建立“数学模型”;②把物体放入“鸽巢”,进行比较分析;③说明理由,得出结论。
例如:有4只鸽子飞进3个鸽笼,总有一个鸽笼至少飞进了2只鸽子。
提示:解决“鸽巢问题”的关键是找准谁是“鸽笼”,谁是“鸽子”。
数学乘法定义常考题型(1)什么是乘法?求几个相同加数的和的简便运算叫乘法。
(2)什么是因数?相乘的两个数叫因数。
(3)什么是积?因数相乘所得的数叫积。
(4)什么是乘法交换律?两个因数相乘,交换因数的位置,它们的积不变,这叫乘法交换律。
(5)什么是乘法结合律?三个数相乘,先把前两个数相乘,再同第三个数相乘,或者先把后两个数相乘,再同第一个数相乘,它们的积不变,这叫乘法结合律。
数学基数和序数的区别一、意思不同基数是集合论中刻画任意集合大小的一个概念。
两个能够建立元素间一一对应的集合称为互相对等集合。
例如3个人的集合和3匹马的集合可以建立一一对应,是两个对等的集合。
序数是在基数的基础上再增加一层意思。
二、用处不同基数可以比较大小,可以进行运算。
例如:设|A|=a,|B|=β,定义a+β=|{(a,0):a∈A}∪{(b,1):b∈B}|。
第五章数学广角第一课鸽巢问题(一)1.初步了解“鸽巢问题(一)”的基本特点。
2.能通过猜测、验证、观察、分析等数学活动,总结出“鸽巢问题”的一般性结论。
3.能对生活中简单的“鸽巢问题”做出合理的解释。
1.试一试:把4枝铅笔房放进3个文具盒中,看看会有几种情况?把各种不同的情况用数字形式记录下来:2.假设:把4枝铅笔房放进3个文具盒中,如果每个文具盒只放一支铅笔,最多能放()枝,剩下的1枝还要放进其中的一个文具盒,所以总有一个文具盒至少放进了()枝。
3.思考:把5枝铅笔放进4个文具盒,总有一个文具盒至少放进()枝铅笔。
把10枝铅笔放进9个文具盒,总有一个文具盒至少放进()枝铅笔。
把100枝铅笔放进99个文具盒,总有一个文具盒至少放进()枝铅笔。
把5枝铅笔放进3个文具盒呢?把10枝铅笔放进7个文具盒呢?把100 枝铅笔放进90个文具盒呢?3.经过操作、观察、思考、分析,我们可以得出结论:只要放的铅笔数比文具盒的数量多,就总有一个文具盒里至少放进了()枝铅笔。
把4枝铅笔放进3个文具盒中,不管怎样放,总有一个文具盒至少放进2枝铅笔。
为什么?【我先来做一做】【解答】因为把4枝铅笔房放进3个文具盒中,假设每个文具盒只放一支铅笔,最多能放3枝,剩下的1枝还要放进其中的一个文具盒,所以总有一个文具盒至少放进了2枝。
【点拨】“鸽巢问题”又称“抽屉问题”,这是鸽巢问题(抽屉问题)中一个最基本的类型:把一些物体任意放进若干个抽屉里,只要物体的数量比抽屉的数量多,就总有一个抽屉至少放进了2个物体。
在这里,“4枝铅笔”就是“4个待分的物体”、“3个文具盒”就是“3个抽屉”。
根据抽屉问题的原理:待分的物体比抽屉多,就总有一个抽屉至少放进了2个物体。
1.把8本课外书发给7个同学,其中至少有一个同学得到了2本,为什么?2.一个聚会上,来了姓赵、姓钱、姓孙、姓李、姓黄的共9位客人,他们当中至少有()人同一个姓氏。
3.在美术作品征集活动中,全班32名同学共交来了35件作品,说明有1名同学至少交了()件以上作品。
六下(人教)第五单元数学广角-鸽巢问题(抽屉原理)(附答案第五单元数学广角——鸽巢问题(抽屉原理)一、最不利原则:为了保证能完成一件事情,需要考虑在最倒霉(最不利)的情况下,如何能达到目标。
二、抽屉原理:形式1:把n+1个苹果放到n个抽屉中,一定有2个苹果放在一个抽屉里;形式2:把m某n+1个苹果放到n个抽屉中,一定有m+1个苹果放在一个抽屉里。
模块一抽屉原理【例题1】把3个苹果放到两个抽屉中,有()种放法。
【练习1】把4支铅笔放进3个笔筒中,有()种放法。
【例题2】把8个桃子放到7个果盘里,一定有一个果盘里至少放进了()桃子。
【练习2】把7本书放进6个抽屉,不管怎么放,总有一个抽屉里至少放进()本书。
【例题3】五年级一班有28个学生,保证至少有几个同学在同一个月出生?【练习3】在任意25个人中,至少有几个人的星座相同?【例题4】把25个玻璃球最多放进几个盒子里,才能保证至少有一个盒子里有5个玻璃球?【练习4】把17本书最多放到()个空书架上,才能保证至少有一个书架上有5本书。
第1页共14页六下人教版同步奥数第五单元数学广角——鸽巢问题能力提升思维突破挑战极限【例题5】平安路小学组织862名同学去参观甲、乙、丙3处景点。
规定每名同学至少参观一处,最多可以参观两处,至少有多少名同学参观的景点相同?【练习5】中国奥运代表团的173名运动员到超市买饮料,已知超市有可乐、雪碧、芬达、橙汁、味全和矿泉水6种饮料,每人各买两种不同的饮料,那么至少多少人买的饮料完全相同?【例题6】国庆嘉年华共有5项游艺活动,每个学生至多参加2项,至少参加1项。
那么至少有多少个学生,才能保证至少有4个人参加的活动完成相同?【练习6】桂苑小学六年级每名学生都订阅了《数学小灵通》、《小学生作文》、《英语天地》、《科学画报》这4种报刊中的2种,他们当中至少有34名学生订阅的报刊种类相同。
你知道桂苑小学六年级至少有多少名学生吗?【例题7】从1,2,3,……,21这些自然数中,最多可以取出多少个数,使得其中每两个数的差都不等于4?【练习7】1至70这70个自然数中,最多可以取出多少个数,使得其中每两个数的差都不等于6?第2页共14页六下人教版同步奥数第五单元数学广角——鸽巢问题能力提升思维突破挑战极限【例题8】从1,4,7,10,……37,40这14个自然数,至少任取多少个数才能保证其中至少有2个数的和是41?【练习8】从1到50这50个自然数中,至少选出多少个数,才能保证其中一定有两个数的和是50?【例题9】从1到100这100个自然数中,至少选出多少个数才能保证其中一定有两个数的和是7的倍数?如果要保证是6的倍数呢?【练习9】从1至99这99个自然数中任意取出一些数,要保证其中一定有两个数的和是5的倍数,至少要取多少个?【例题10】某省有4千万人口,每个人的头发根数不超过15万根,那么该省中至少有多少人的头发根数一样多?【练习10】49名同学共同参加体操表演,其中最小的8岁,最大的11岁。
《数学广角──鸽巢问题》教学反思一、教学目标达成情况通过本节课的教学,学生能够理解鸽巢问题的基本原理,掌握鸽巢问题的概念,并能够运用鸽巢问题解决实际问题。
同时,通过小组讨论和案例分析,学生的数学思维和解决问题的能力得到了提高。
二、教学内容和方法本节课的教学内容是鸽巢问题,这是一种与抽屉原理相关的数学问题。
通过实物鸽巢和鸽子模型,学生能够直观地理解鸽巢与鸽子的关系,从而引入鸽巢问题的概念。
在讲解过程中,我采用了讲解、示范、小组讨论和案例分析等多种教学方法,使学生能够深入理解鸽巢问题的基本原理和应用。
三、学生活动和表现在小组讨论环节,学生的参与度较高,能够积极发表自己的观点和看法。
通过案例分析,学生能够运用所学知识解决实际问题,提高了他们的思维能力和解题技巧。
同时,我也鼓励学生提出自己的问题和困惑,进行有针对性的指导和帮助。
四、教学亮点和不足本节课的教学亮点在于通过实物演示和小组讨论等多种教学方法,使学生能够深入理解鸽巢问题的基本原理和应用。
同时,我也注重学生的个体差异和需求,采用更加灵活多样的教学方法和手段,激发学生的学习兴趣和积极性。
然而,在教学过程中也存在一些不足之处。
例如,部分学生在理解鸽巢问题的基本原理时还存在一些困惑,需要进一步加强讲解和练习。
同时,在小组讨论环节,部分学生的参与度不够高,需要加强对学生的引导和激励。
五、改进措施和展望为了改进教学效果,我将进一步加强学生的讲解和练习,特别是对于存在困惑的学生要给予更多的指导和帮助。
同时,我也将注重学生的个体差异和需求,采用更加灵活多样的教学方法和手段,激发学生的学习兴趣和积极性。
展望未来,我希望能够继续探索更多与数学广角相关的数学问题,并将其应用于实际生活中,解决实际问题。
同时,我也希望能够在数学教学中提高学生的思维能力和解决问题的能力,为他们的未来学习和生活打下坚实的基础。
六年级下第五单元《数学广角——鸽巢问题》在六年级下册的数学学习中,我们迎来了一个有趣且富有思考性的单元——《数学广角——鸽巢问题》。
这个单元看似抽象,但其实与我们的日常生活息息相关。
首先,让我们来理解一下什么是鸽巢问题。
想象一下,有三个鸽子要飞进两个鸽巢,无论怎么飞,总有一个鸽巢里至少飞进了两只鸽子。
这就是最简单的鸽巢问题的例子。
鸽巢问题的原理可以用“最不利原则”来解释。
也就是说,我们先考虑最糟糕、最不利的情况,然后在此基础上再进行推理和分析。
比如,把 4 支铅笔放进 3 个笔筒中,先每个笔筒放 1 支铅笔,还剩下 1 支,这剩下的 1 支无论放进哪个笔筒,总有一个笔筒里有 2 支铅笔。
那鸽巢问题在生活中有哪些应用呢?其实有很多。
比如在班级里,有 37 个同学,假设一年有 365 天,那么至少有两个同学的生日在同一天。
这是因为 37 大于 365,按照鸽巢原理,必然会出现至少两人在同一天生日的情况。
再比如,从一副扑克牌(除去大小王)52 张中任意抽取 5 张牌,至少有两张牌是同一花色的。
因为扑克牌一共有4 种花色,抽取5 张牌,就算先每种花色抽 1 张,再抽 1 张,就必然会和前面 4 张中的某一张花色相同。
解决鸽巢问题,关键在于找出“鸽子”和“鸽巢”分别是什么。
比如在上面生日的例子中,同学就是“鸽子”,一年的天数就是“鸽巢”;在扑克牌的例子中,抽取的牌是“鸽子”,花色就是“鸽巢”。
我们通过一些公式可以更方便地解决鸽巢问题。
如果有 n 只鸽子要放进 m 个鸽巢,当 n÷m =a……b(其中 b 不为 0)时,至少有(a +1)只鸽子要放进同一个鸽巢。
鸽巢问题还可以拓展和变化。
比如“把多于 kn 个物体任意放进 n 个空抽屉(k 是正整数),那么一定有一个抽屉中放进了至少(k + 1)个物体。
”在学习鸽巢问题的过程中,同学们可能会遇到一些困难。
有的同学可能一开始会觉得难以理解,觉得这个概念很抽象。
第五单元:数学广角-鸽巢问题【知识点一】“鸽巢原理”(一)“鸽巢原理”(一):把m个物体任意分放进n个鸽巢中(m和n是非0自然数,且m>n),那么一定有一个鸽巢中至少放进了2个物体。
【知识点二】“鸽巢原理”(二)“鸽巢原理”(二):把多于kn个物体任意分进n个鸽巢中(k和n是非0自然数),那么一定有一个鸽巢中至少放进了(k+1)个物体。
【知识点三】应用“鸽巢原理”解决简单的实际问题应用“鸽巢原理”解题的一般步骤(1)分析题意,把实际问题转化成“鸽巢问题”,即弄清楚“鸽巢”(“鸽巢”是什么,有几个鸽巢)和分放的物体。
(2)设计“鸽巢”的具体形式。
(3)运用原理得出某个“鸽巢”中至少分放的物体个数,最终解决问题。
【误区警示】误区一:判断:因为11÷3=3....2,所以把11本书放进3个抽屉中,总有一个抽屉里至少放5本书。
(√)错解分析此题错在把这个抽屉至少放的书的本数用“3(商)+2(余数)”计算了,应该是“3(商)+1”。
错解改正×误区二:有红、绿、蓝三种颜色的小球各5个,至少取出几个能保证有2个同色的?5×3÷3=5(个)错解分析此题错在把小球的总数作为要分放物体的数量了,求得的结果也是与问题要求不符。
本题属于已知鸽巢数量(3中颜色即3个鸽巢)和分的结果(保证一个鸽巢里至少有2个同色的),求要分放物体的数量,各种颜色小球的数量并与参与运算。
错解改正3+1=4(个)【方法运用】运用逆推法解决鸽巢问题典型例题把25个玻璃球最多放进几个盒子里,才能保证至少有一个盒子里有5个玻璃球?思路分析由“鸽巢原理”(二)可知,用分放的物体总数除以鸽巢数量求出平均每个鸽巢里所放物体的数量和余数,其中至少有一个鸽巢中有(平均每个鸽巢里所放物体的数量+1)个物体。
此题可以把玻璃球的总数看成分放的物体总数,把盒子数看成鸽巢数,要使其中一个鸽巢里至少有5个玻璃球,则玻璃球的个数至少要比鸽巢数的(5-1)倍多1个。
听课记录:六年级数学下册数学广角——鸽巢问题一、课题导入教师行为:1.提出问题:“如果我有3个鸽巢和4只鸽子,鸽子要住进鸽巢里,你们认为会出现什么情况?”2.引导学生思考并讨论,鼓励学生大胆猜测。
3.通过学生的回答,引出鸽巢问题的基本情境,即“物体多于鸽巢时,至少有一个鸽巢中物体数量超过平均数”。
学生活动:1.认真听教师提出的问题,并思考。
2.与同桌或小组成员讨论,分享自己的猜测。
3.积极参与课堂讨论,回答教师的问题。
过程评价:课题导入环节,教师通过提出有趣的问题,成功吸引了学生的注意力,激发了学生的思考兴趣和好奇心。
学生在讨论中表现出积极的参与态度,为接下来的学习做好了准备。
二、导学释题教师行为:1.讲解鸽巢问题的基本概念和原理,强调“鸽巢原理”在解决实际问题中的应用。
2.通过具体的例子(如放苹果进抽屉、安排学生坐座位等)来帮助学生理解鸽巢原理。
3.引导学生总结归纳出鸽巢原理的一般性表述:“如果有n个鸽巢和m只鸽子,且n<m,那么至少有一个鸽巢中有不少于⌈m/n⌈只鸽子(⌈x⌈表示不小于x的最小整数)”。
4.设计练习题,让学生在实际操作中巩固所学知识。
1.认真听讲,记录鸽巢原理的基本概念和原理。
2.跟随教师的例子进行思考和理解,尝试自己总结归纳出鸽巢原理的一般性表述。
3.积极参与课堂练习,通过实际操作加深对鸽巢原理的理解和应用。
过程评价:在导学释题环节,教师讲解清晰,举例恰当,能够帮助学生理解鸽巢原理的基本概念和应用。
学生在听课过程中表现出高度的专注和积极性,能够主动思考和总结,体现了对知识的深入理解和掌握。
三、板书设计教师行为提纲式板书:数学广角——鸽巢问题一、鸽巢原理- 基本概念:物体多于鸽巢时,至少有一个鸽巢中物体数量超过平均数- 一般性表述:n个鸽巢,m只鸽子(n<m),至少有一个鸽巢中有不少于⌈m/n⌉只鸽子二、应用举例- 放苹果进抽屉- 安排学生坐座位三、练习题- 基础题:计算至少有一个鸽巢中的物体数量- 应用题:运用鸽巢原理解决实际问题四、课堂小结教师行为:1.总结本节课的主要内容,包括鸽巢原理的基本概念、一般性表述以及应用举例。
第五单元数学广角——鸽巢问题单元要点分析一、单元教材分析:本教材专门安排“数学广角”这一单元,向学生渗透一些重要的数学思想方法。
和以往的义务教育教材相比,这部分内容是新增的内容。
本单元教材通过几个直观例子,借助实际操作,向学生介绍“鸽巢问题”,使学生在理解“鸽巢问题”这一数学方法的基础上,对一些简单的实际问题加以“模型化”,会用“鸽巢问题”加以解决。
在数学问题中,有一类与“存在性”有关的问题。
在这类问题中,只需要确定某个物体(或某个人)的存在就是可以了,并不需要指出是哪个物体(或人)。
这类问题依据的理论我们称之为“抽屉原理”。
“抽屉原理”最先是19世纪的德国数学家狄利克雷运用于解决数学问题的,所以又称“狄利克雷原理”,也称之为“鸽巢问题”。
“鸽巢问题”的理论本身并不复杂,甚至可以说是显而易见的。
但“鸽巢问题”的应用却是千变万化的,用它可以解决许多有趣的问题,并且常常能得到一些令人惊异的结论。
因此,“鸽巢问题”在数论、集合论、组合论中都得到了广泛的应用。
二、单元三维目标导向:1、知识与技能:(1)引导学生通过观察、猜测、实验、推理等活动,经历探究“鸽巢原理”的过程,初步了解“鸽巢原理”的含义,会用“鸽巢原理”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、情感态度与价值观:(1)体会数学与生活的紧密联系,体验学数学、用数学的乐趣。
(2)理解知识的产生过程,受到历史唯物注意的教育。
(3)感受数学在实际生活中的作用,培养刻苦钻研、探究新知的良好品质。
三、单元教学重难点重点:应用“鸽巢原理”解决实际问题。
引导学会把具体问题转化成“鸽巢问题”。
难点:理解“鸽巢原理”,找出”鸽巢问题“解决的窍门进行反复推理。
四、单元学情分析“鸽巢原理”的变式很多,在生活中运用广泛,学生在生活中常常遇到此类问题。
教学时,要引导学生先判断某个问题是否属于“鸽巢原理”可以解决的范畴。
能不能将这个问题同“鸽巢原理”结合起来,是本次教学能否成功的关键。
所以,在教学中,应有意识地让学生理解“鸽巢原理”的“一般化模型”。
六年级的学生理解能力、学习能力和生活经验已达到能够掌握本章内容的程度。
教材选取的是学生熟悉的,易于理解的生活实例,将具体实际与数学原理结合起来,有助于提高学生的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
五、教法和学法1、让学生经历“数学证明”的过程。
可以鼓励、引导学生借助学具、实物操作或画草图的方式进行“说理”。
通过“说理”的方式理解“鸽巢原理”的过程是一种数学证明的雏形。
通过这样的方式,有助于提高学生的逻辑思维能力,为以后学习较严密的数学证明做准备。
2、有意识地培养学生的“模型”思想。
当我们面对一个具体的问题时,能否将这个具体问题和“鸽巢原理”联系起来,能否找到该问题中的具体情境与“鸽巢原理”的“一般化模型”之间的内在关系,找出该问题中什么是“待分的东西”,什么是“鸽巢”,是解决问题的关键。
教学时,要引导学生先判断某个问题是否属于用“鸽巢原理”可以解决的范畴;再思考如何寻找隐藏在其背后的“鸽巢问题”的一般模型。
这个过程是学生经历将具体问题“数学化”的过程,从纷繁复杂的现实素材中找出最本质的数学模型,是学生数学思维和能力的重要体现。
3、要适当把握教学要求。
“鸽巢原理”本身或许并不复杂,但它的应用广泛且灵活多变。
因此,用“鸽巢原理”解决实际问题时,经常会遇到一些困难。
例如,有时要找到实际问题与“鸽巢原理”之间的联系并不容易,即使找到了,也很难确定用什么作为“鸽巢”,要用几个“鸽巢”。
因此,教学时,不必过于要求学生“说理”的严密性,只要能结合具体问题,把大致意思说出来就可以了,鼓励学生借助实物操作等直观方式进行猜测、验证。
六、单元课时划分:本单元计划课时数:6课时鸽巢问题…………………………………………………1课时“鸽巢问题”的具体应用…………………………………1课时练习课……………………………………………………1课时单元测评…………………………………………………2课时试卷讲评…………………………………………………1课时第五单元数学广角——鸽巢问题第一课时课题:鸽巢问题教学内容: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.情境导入二、探究新知1.教学例1.(课件出示例题1情境图)思考问题: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?学生通过操作发现规律→理解关键词的含义→探究证明→认识“鸽巢问题”的学习过程来解决问题。
(1)操作发现规律:通过吧4支铅笔放进3个笔筒中,可以发现:不管怎么放,总有1鸽笔筒里至少有2支铅笔。
(2)理解关键词的含义:“总有”和“至少”是指把4支铅笔放进3个笔筒中,不管怎么放,一定有1个笔筒里的铅笔数大于或等于2支。
(3)探究证明。
方法一:用“枚举法”证明。
方法二:用“分解法”证明。
把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”①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。
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。
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。
②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(一):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(课件出示例题2情境图)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。
把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。
把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。
①8÷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。
②10÷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。
鸽巢原理(二):古国把多与kn个的物体任意分别放进n个空抽屉(k是正整数,n是非0的自然数),那么一定有一个抽屉中至少放进了(k+1)个物体。
三、巩固练习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、完成教材第71页练习十三的1-2题。
学生独立思考解答问题,集体交流、纠正。
四、课堂总结第五单元数学广角——鸽巢问题第二课时课题:“鸽巢问题”的具体应用教学内容:教材第70-71页例3,及“做一做”的第2题,及第71页练习十三的3-4题。
教学目标:1、知识与技能:在了解简单的“鸽巢原理”的基础上,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”中的“鸽巢”是什么,“鸽巢”有几个,在利用“鸽巢原理”进行反向推理。
教学准备:课件。
教学过程:二.情境导入三、探究新知1、教学例3(课件出示例3的情境图).出示思考的问题:盒子里有同样大小的红球和篮球各4个,要想摸出的球一定有2个同色的,少要摸出几个球?学生通过“猜测验证→分析推理”的学习过程解决问题。
(1)猜测验证。
①猜测1:只摸2个球只要举出一个反例就可以推翻这种猜测。
就能保证这2个球验证如:这两个球正好是一红一蓝时就不能同色。
满足条件。
②猜测2:摸出5个球,把红、蓝两种颜色看作两个“鸽巢”,因为肯定有2个球是同验证5÷2=2...1,所以摸出5个球时,至少有3色的。
个球是同色的,因此摸出5个球是没必要的。
③猜测1:摸出3个球,把红、蓝两种颜色看作两个“鸽巢”,因为至少有2个球是同验证3÷2=1...1,所以摸出3个球时,至少有3色的。
2个是同色的。
综上所述,摸出3个球,至少有2个球是同色的。
(2)分析推理。
根据“鸽巢原理(一)”推断:要保证有一个抽屉至少有2个球,分的无图个数失少要比抽屉数多1。
现在把“颜色种数”看作“抽屉数”,结论就变成了“要保证摸出2个同色的球,摸出的球的个数至少要比颜色种数多1”。