超酷的极限取值法

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  阿木老师走进教室,看到班长和一群同学在做一道题——有红、黄、绿三种颜色的手套各6双,装在一个黑色的布袋里,从袋子里任意取出手套来,为确保至少有2双手套颜色不同(手套不分左右手),则至少要取出几只手套?一帮数学高手正百思不得其解。
  阿木老师提醒道:“这题可以先考虑最坏的情况,首先取出一种颜色的全部6双手套和其他两种颜色的手套各1只,再任意取出1只,就一定能得到2双不同颜色的手套。因此至少要取出2×6 2 1=15(只)。”
  大家若有所思,班长说:“您这里提到的考虑最坏情况,和我在书上看到的极值法很类似。”阿木老师笑呵呵地说:“解决抽屉问题就是用到了极限取值法呀!”大家连忙竖起耳朵认真听!
  阿木老师说:“如果大家能抓住研究对象中具备极端性质的某个对象加以分析、研究,一般就能化繁为简地解决问题,这叫极端性原理。今天我就给大家讲这个原理的应用——极限取值法。”
  例1
  小明在计算5×(□ 8)时,一不小心忘记写括号了,这样算出的得数与正确的得数相差多少?
  观察开始
  初看,这是一道计算题,首先想到的是乘法分配律。可是那个方格里的数字不知道,对我们解题造成了一定干扰。
  常规思路
  正确的算式:5×(□ 8)
  看错的算式:5×□ 8
  我们可以用乘法分配律来解决问题。
  正确的算式:5×(□ 8)=5×□ 5×8=5×□ 40
  看错的算式:5×□ 8
  相互比較,一个是5×□ 40,另一个是5×□ 8,相同部分是5×□,所以相差数就是看40与8相差多少,40-8=32。
  答:算出的得数与正确的得数相差32。
  另辟蹊径
  用极限取值法,把□里的数取作“0”。
  正确的算式:5×(□ 8)=5×(0 8)=40
  看错的算式:5×□ 8=5×0 8=8
  两数相差:40-8=32
  例2
  甲、乙两个人轮流往一张圆桌上放同样大的黑、白棋子,唯一的规则是任意两颗棋子不能重叠,谁放完最后一颗后,对方无法再往上放,谁就是获胜者,你有必胜的策略吗?
  观察开始
  这是一个策略问题,这里用了圆桌。圆桌是个圆形,圆形是一个对称图形。
  常规思路
  先放的有必胜的策略。只要一开始就放一颗棋子在桌子的正中间,然后每次看对方把棋子放哪里,你就放它的对面。因为圆形是对称图形,这样无论对方把棋子放哪,你总能找到与之对应的点,直到最后让对方没有地方放置棋子!只要执行这个策略,后放的必输!
  另辟蹊径
  用极限取值法更简便。假设圆桌只有一颗棋子的大小,那么先放的那个人第一次就放满了,他就会获胜!
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