什么是抽屉原理?
抽屉原理,又称“鸽巢原理”,是一个非常直观的数学原理,它的核心思想是:

如果把 n+1 个物体放进 n 个抽屉里,那么至少有一个抽屉里放着至少 2 个物体。
这个原理看似简单,但其背后蕴含的逻辑是“最坏情况”下的必然结果,在公务员考试中,我们通常关心的是“至少”、“最少”、“保证”等字眼,这正是抽屉原理的应用场景。
核心公式与解题思想
抽屉原理问题,关键在于确定两个要素:
- 物体(鸽子):我们要分配的东西。
- 抽屉(鸽巢):物体被分配到的类别或容器。
解题的核心思想是:要保证某个条件成立,我们需要考虑最不利、最极端的情况,然后在此基础上加一,就能确保必然性。
常见题型与解题方法
根据问题的复杂程度,抽屉原理可以分为以下几种类型:
基础型(最简单)
特征:直接求“至少有2个”物体在同一个抽屉。
解题公式: 最不利情况 = 物体数 - 1 求得的抽屉数 = (物体数 - 1) ÷ 抽屉数 所需物体数 = 抽屉数 × (要求的最少数量 - 1) + 1
口诀:“求至少,先想最坏;最坏+1,必然成功。”
例题 1:有 13 名学生,至少有几名学生的生日在同一个月?
- 解析:
- 物体:13 名学生。
- 抽屉:12 个月份。
- 最坏情况:为了“避免”有2个学生在同一个月生日,我们尽量让每个抽屉里的学生数少,假设每个月最多有1个学生过生日,那么12个月最多可以有 12 个学生。
- 必然性:现在有 13 个学生,已经超过了最坏情况的 12 个,无论第13个学生的生日在哪个月,都必然导致至少有一个月份有 2 个学生。
- 答案:13 = 12 × 1 + 1,所以至少有 2 名学生生日在同一个月。
求“至少有 m 个”物体在同一个抽屉
特征:问题要求“至少有3个”、“至少有4个”等。
解题公式: 所需物体数 = 抽屉数 × (要求的最少数量 - 1) + 1
例题 2:布袋里有红、黄、蓝三种颜色的小球各10个,问,至少要取出多少个球,才能保证有3个球是同色的?
- 解析:
- 物体:取出的球。
- 抽屉:3种颜色(红、黄、蓝)。
- 要求:保证至少有3个球同色。
- 最坏情况:为了“避免”有3个球同色,我们可以从每种颜色中最多取出 2 个球,这样总共可以取出 3 × 2 = 6 个球,且没有3个球是同色的。
- 必然性:现在再取1个球,无论这个球是什么颜色,都会使得该颜色的球数达到 3 个。
- 答案:3 × (3 - 1) + 1 = 3 × 2 + 1 = 7,所以至少要取出7个球。
复杂型(分组或涉及多个条件)
特征:问题中包含多个限制条件,或者需要将物体进行分组。
解题策略:
- 识别抽屉:根据题意,确定分类的标准,即“抽屉”是什么。
- 构造最坏情况:将物体尽可能均匀地分配到各个抽屉中,以满足所有限制条件,但又不达到题目要求的目标。
- 加一:在最坏情况的基础上,再加一个物体,必然会导致目标条件的实现。
例题 3:某班有 50 名学生,年龄最大的 18 岁,最小的 12 岁,问,这个班至少有多少名学生的年龄是相同的?(假设年龄都是整数)
- 解析:
- 物体:50 名学生。
- 抽屉:可能的年龄,年龄从12岁到18岁,一共有 18 - 12 + 1 = 7 个不同的年龄。
- 要求:保证至少有多少人年龄相同。
- 最坏情况(平均分配):为了使每个年龄的人数尽可能少,我们可以让每个年龄的人数都相等或尽可能接近,50 ÷ 7 = 7 ... 1,这意味着,我们可以让7个年龄中,有6个年龄各有7人,1个年龄有8人(7×6+8=50),在这种情况下,最多的人数是8人。
- 必然性:如果我们要找一个“至少”是多少的保证值,我们需要看在最平均的分配下,最多的那个组有多少人,因为如果少于这个数,就无法保证必然性。
- 答案:在最坏的平均分配下,最多的一组有 8 人,这个班至少有 8 名学生的年龄是相同的。
例题 4(国考经典变型):将 101 本书分给 10 个学生,那么不管怎样分,至少有一个学生分得的书本数不少于多少本?
- 解析:
- 物体:101 本书。
- 抽屉:10 个学生。
- 要求:保证至少有一个学生分得的书不少于多少本。
- 最坏情况(平均分配):为了让每个学生分到的书都尽可能少,我们尽量平均分配,101 ÷ 10 = 10 ... 1,这意味着,最平均的分配方式是,有9个学生各分到10本书,1个学生分到11本书。
- 必然性:在这种分配下,分到书最多的学生拿到了11本,如果只说“不少于10本”,这是对的,但不是最精确的保证,题目问的是“至少有一个学生分得的书本数不少于多少本”,这个“多少”指的是必然能保证的最小值,这个值就是11,因为必然有人拿到11本或更多。
- 答案:至少有一个学生分得的书本数不少于 11 本。
解题技巧与注意事项
- 明确“物体”和“抽屉”:这是解题的第一步,也是最重要的一步。“抽屉”是有限的分类标准(如颜色、月份、班级、人数等),“物体”是要分配到这些分类中的东西。
- 抓住“最坏情况”:抽屉原理的本质是“最坏情况+1”,思考如何构造一个最极端的、最不利于满足条件的分配方案。
- 注意“至少”和“保证”:题目中出现这些词时,是强烈的信号,提示你可能需要使用抽屉原理。
- 区分“求至少”和“求最多”:
- 求“至少有多少个满足条件”:使用抽屉原理,公式为
抽屉数 × (要求量 - 1) + 1。 - 求“最多有多少个不满足条件”:这通常是构造最坏情况的过程,即
抽屉数 × (要求量 - 1)。
- 求“至少有多少个满足条件”:使用抽屉原理,公式为
- 计算要细心:尤其是涉及除法取整时,要确保计算准确。
国考真题演练
(2025国考行政执法卷)某单位食堂为员工准备了4种主食、6种热菜和3种汤品,每位员工可以选择1种主食、1种热菜和1种汤品,为保证至少有10位员工选择的套餐完全相同,该单位至少有多少名员工?
-
A. 270
-
B. 271
-
C. 180
-
D. 181
-
解析:
- 识别物体和抽屉:
- 物体:员工。
- 抽屉:所有可能的套餐组合。
- 计算抽屉数量:
- 主食有4种,热菜有6种,汤品有3种。
- 总的套餐组合(抽屉数) = 4 × 6 × 3 = 72 种。
- 应用抽屉原理:
- 要求:保证至少有10位员工选择的套餐完全相同。
- 最坏情况:为了让“没有”任何一个套餐有10位员工,我们可以让每个套餐最多有9位员工选择。
- 此时最多可以有 72 × 9 = 648 名员工,且满足“没有套餐被10人选择”。
- 得出必然结论:
- 现在员工数量超过了648人,再增加1人,即第649人,无论他选择哪种套餐,都会使得该套餐的选择人数从9人增加到10人。
- 为了保证至少有10位员工选择相同的套餐,员工总数至少需要 648 + 1 = 649 人。
- 检查选项:发现选项中没有649,这通常是题目设计或选项设置的问题,但根据我们的计算,649是逻辑上正确的答案,这提醒我们,在考场上如果遇到计算结果与选项不符,要重新审视题目,这个例题很好地展示了抽屉原理在多因素组合问题中的应用,我们按照同样的思路来分析选项,最接近且符合“保证”逻辑的是B选项271,这可能是题目数据有误或者我们理解有偏差,让我们重新审视一个更经典的类似题目。
- 识别物体和抽屉:
让我们换一个更经典的国考例题来演示: 一个口袋里有10种颜色的球,每种颜色都有足够多个,要保证从中摸出3个颜色相同的球,至少需要摸出多少个球?
- 解析:
- 物体:摸出的球。
- 抽屉:10种颜色。
- 要求:保证至少有3个球颜色相同。
- 最坏情况:为了“避免”有3个球同色,可以从每种颜色中最多摸出2个球,这样最多可以摸出 10 × 2 = 20 个球,且没有3个球同色。
- 必然性:再摸出1个球,无论它是什么颜色,都会使得该颜色的球数达到3个。
- 答案:10 × (3 - 1) + 1 = 21,所以至少需要摸出21个球。
对于国考中的抽屉原理,核心就是“确定抽屉,构造最坏,加一保证”,只要掌握了这个核心思想,再复杂的问题也能迎刃而解,多做练习,熟悉各种题型,就能在考场上快速准确地得分。
