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小學奧數題目|小五至小六★★★★ 極難

抽屜原理奧數題目:例題 9

這道抽屜原理奧數題屬極難程度,適合小五至小六,附逐步圖解和答案。華夏盃小三至小六的晉級賽和總決賽常見,要想「最倒霉」的情況。

題目

抽獎箱裏有613張號碼卡,

分別寫上1至613,每個號碼一張。

小樂閉上眼睛,一張一張地抽出來。

最少要抽多少張,才一定有兩張卡,其中較大的號碼不超過較小的號碼的 2 倍?

看提示(3 個)
  1. 提示 1:想想運氣最差:抽了很多張,但任何兩張中,大的都超過小的 2 倍。由 1 開始,下一張最小可以是多少?
  2. 提示 2:每一張都要大過前一張的 2 倍:由 1 開始,每次都取最小的可能,一直取到超過 613 為止。這樣最多可以抽多少張?
  3. 提示 3:用這串數做每組的開頭,把 1 至 613 分組:每組由串中的一個數開始,到串中下一個數之前為止。同一組內任何兩張,大的都不超過小的 2 倍。

詳解

先自己想一想,再看下面的逐步詳解。

  1. 1.先找運氣最差的抽法:由 1 開始,每一張都比前一張的 2 倍大。最小的選法是 1、3、7、15、31、63、127、255、511,共 9 張;下一個要大於 511 的 2 倍,已超過 613。這 9 張中任何兩張,大的都超過小的 2 倍。
  2. 2.另一方面,把 1 至 613 分成 9 組:每組由上面的一個數開始,到下一個數之前為止:{1…2}、{3…6}、{7…14}、{15…30}……。每組最大的數不超過最小的數的 2 倍,所以同一組的兩張一定合乎要求。
  3. 3.抽 9 張可能每組一張,還未做到;抽 9 + 1 = 10 張,一定有兩張在同一組。
  4. ⚠️常見錯誤:以為每次乘 2 就可以(1、2、4……),答 11。但「不超過 2 倍」包括剛好 2 倍:2 是 1 的 2 倍,這兩張已經合乎要求。

答案:10 張

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