题目
某演唱会主办方为观众准备了白红橙黄绿蓝紫7种颜色的荧光棒各若干只,每名观众可在入口处任意选取2只,若每种颜色的荧光棒都足够多,那么至少( )名观众中,一定有两人选取的荧光棒颜色完全相同。A. 14B. 22C. 28D. 29
某演唱会主办方为观众准备了白红橙黄绿蓝紫7种颜色的荧光棒各若干只,每名观众可在入口处任意选取2只,若每种颜色的荧光棒都足够多,那么至少( )名观众中,一定有两人选取的荧光棒颜色完全相同。
A. 14
B. 22
C. 28
D. 29
题目解答
答案
D. 29
解析
考查要点:本题主要考查鸽巢原理(抽屉原理)的应用,需要计算所有可能的颜色组合数,并确定最少人数以确保至少两人选取的颜色完全相同。
解题核心思路:
- 确定颜色组合的总数:由于观众选取2只荧光棒,颜色可以相同或不同,且不考虑顺序,因此组合数为同色组合数与不同色组合数之和。
- 应用鸽巢原理:当人数超过颜色组合总数时,必然存在两人颜色组合相同。因此,最少人数 = 组合总数 + 1。
破题关键点:
- 正确计算颜色组合数:包括7种同色组合和$\binom{7}{2}=21$种不同色组合,总计28种。
- 理解“至少”的含义:当人数为28时仍可能全部不同,但第29人必然导致重复。
步骤1:计算颜色组合总数
观众选取2只荧光棒的颜色组合分为两类:
- 同色组合:共有7种(每种颜色选2只)。
- 不同色组合:从7种颜色中选2种不同的颜色,组合数为$\binom{7}{2}=21$种。
因此,总共有:
$7 + 21 = 28 \text{种不同的颜色组合}.$
步骤2:应用鸽巢原理
根据鸽巢原理,若人数超过颜色组合总数,则至少有两人颜色组合相同。
- 当有28人时,可能每人选取的颜色组合均不重复。
- 当增加到第29人时,无论其如何选择,必然与某人颜色组合相同。
因此,最少需要29名观众。