Суть принципа Дирихле и его применение в геометрии
Распределение элементов множества и их расположение внутри него рассматривается в разделе математики комбинаторике. Эта наука находится на стыке геометрии, теории чисел, статистики, и Выведенные закономерности облегчают статистические расчёты за счет вероятностного подхода. Принцип Дирихле, сформулированный учёным в 1834 году, позволяет решать задачи по геометрии, комбинаторике и доказывает конечность множеств как неких систем.
Формулировка и доказательство принципа Дирихле
В научных источниках и учебниках по математике встречаются различные формулировки утверждения, например:
«Если количество клеток n, а зайцев – m, причём m больше n, то найдется минимум одна клетка с более, чем одним зайцем».
Важно! Под клетками ученый понимает ограниченное множество, а зайцы – объекты внутри него, которые должны быть распределены в некотором порядке.
В англоязычных источниках распространено обозначение «принципа голубей и ящиков».
Следствием из принципа является утверждение, что при одинаковом количестве ящиков и птиц, в каждом ящике разместится только одно животное, если по нахождение в одном ящике нескольких особей исключено.

При решении задач с применением теории Дирихле необходимо понимать, какие элементы принять за гипотетических голубей, а какие – за условные ящики.
Доказать принцип можно так.
-
Пусть в n клеток требуется посадить (n + 1) животных.
-
При этом в каждой клетке должно сидеть только 1 кролик.
-
Вывод: общее количество кроликов составляет n.
-
Такого распределения быть не может, т.к. это не удовлетворят исходным данным. Значит, в какую-то клетку попадут 2 кролика одновременно.
Геометрическая трактовка касается габаритных размеров фигур (длина, площадь).
-
Если на рассматриваемом отрезке с длиной l располагаются другие отрезки (их сумма длин больше l), то хотя бы пара из них имеет точку пересечения.
-
Если в геометрическую фигуру площадью s помещены другие фигуры (сумма их площадей больше s), то хотя бы две из них пересекаются между собой.
В стереометрии можно аналогично применять принцип Дирихле на объемах фигур.
Решение задач на принцип Дирихле
Первые задачи на принцип Дирихле встречаются в школьной программе уже в среднем звене. Несмотря на аналогичность применения теорем, в каждом разделе есть свои нюансы использования утверждения.
Пример 1. Задание на обобщенное правило.
Машинистка напечатала 25 страниц текста и сделала 102 ошибки. Доказать, что будет хотя бы дна страница с более, чем четырьмя ошибками.
Пусть за «клетки» приняты страницы, за клетки – ошибки. Тогда:
25 × 4 = 100 – страниц.
Зная, что в тексте 102 ошибки, можно с делать вывод, что среди напечатанных есть минимум 1 страница с более, чем 4 ошибками.
Пример 2 Задание по геометрии.
Газон имеет форму равностороннего треугольника; длина стороны 3 м. На газоне высажен десяток ромашек. Доказать, что существует такая пара цветов, расстояние между которыми не превышает 1 м.
Для решения необходимо разделить исходный треугольник на 9 подобных со стороной 1 м. которые принимаются за клетки. В них необходимо рассадить 10 «кроликов»-ромашек.
10 – 9 = 1.
Следовательно, в какой-то треугольник попадет более 1 цветка, и они будут высажены не далее, чем в 1 м один от другого.
Пример 3. На плоскость квадрата 4 × 4 нанесли 15 точек.
Доказать, что можно найти квадрат 1 × 1, не содержащий ни одной точки.
В большом квадрате 4 × 4 может поместиться 16 маленьких квадратов 1 × 1. Если нет ни одного такого квадратика без точек, то точек должно быть минимум 16. По условию задачи, количество точек 15, значит, согласно принципу Дирихле, квадрат 1 × 1 без точек найти можно.
Тест для закрепления материала
-
1 Если количество клеток n, а зайцев – m, причём m больше n, то найдется минимум одна клетка с более, чем одним зайцем это:Вопрос 1 из 5
-
2 Под клетками ученый понимает:Вопрос 2 из 5
-
3 Зайцы в принципе Дирихле это:Вопрос 3 из 5
-
4 Утверждение, что при одинаковом количестве ящиков и птиц, в каждом ящике разместится только одно животное, если по нахождение в одном ящике нескольких особей исключено является:Вопрос 4 из 5
-
5 При решении задач с применением теории Дирихле необходимо понимать:Вопрос 5 из 5
Тесты в данной категории
Школьная программа без скуки: смысл произведений за 3 минуты, тесты на знание классики и ловушки русского языка. Короткие статьи, которых нет на сайте.
Перемена: игры на пять минут
Все тесты
- Английский язык
- Биология
- Химия
- География
- Окружающий мир
- История
- Русский язык
- Литература
- Биографии
- Краткие содержания
- Анализ стихотворений
- Орфография
- Правоведение
- Пунктуация
- Математика
- Подготовка к ЕГЭ
- Помощь студенту
- Физкультура
- Экономика
- ОБЖ
- Сочинения
- Обществознание
- Стихи
- Физика
- Информатика
- Религия
- Фонетический разбор
- Тест на тему To be going to: значение, правила употребления 5 вопросов
- Тест на тему Конструкция go on: значения, правила употребления, примеры 5 вопросов
- Тест на тему Be familiar with: значение и правила употребления 5 вопросов
- Тест на тему Британский vs американский английский: в чем разница? 5 вопросов
- Тест на тему Be mad about - как переводится и как использовать в речи 5 вопросов
- Тест на тему Be hooked on в английском языке: значение и примеры предложений 5 вопросов
- Тест на тему История сибирской язвы и как она стала оружием 5 вопросов
- Тест на тему Что такое “железное легкое” и как жилось узникам аппарата 5 вопросов
- Тест на тему Суть и методы клеточной инженерии 5 вопросов
- Тест на тему Злаковые растения - общая характеристика, признаки и список представителей 7 вопросов
- Тест на тему Семейство бобовые - общая характеристика, строение и представители 7 вопросов
- Тест на тему Суровый климат тайги: особенности, влияние на природу 10 вопросов
- Тест на тему Острова и полуострова Зарубежной Европы 10 вопросов
- Тест на тему Уровень урбанизации Африки: города растут, вызовы множатся 5 вопросов
- Тест на тему Уровень и особенности урбанизации Канады 5 вопросов
- Тест на тему Как найти полярную звезду и зачем ее искать? 5 вопросов
- Тест на тему Что нужно знать про контурные карты 5 вопросов
- Тест на тему Сколько в нашем мире языков? 10 вопросов
- Тест на тему Золото: сколько его осталось на планете и что это значит для нас? 10 вопросов
- Тест на тему Русские по всему земному шару: сколько нас на самом деле? 10 вопросов
- Тест на тему Сколько всего в мире фамилий? 10 вопросов
- Тест на тему Сколько всего в мире самолетов? 10 вопросов
- Тест на тему Сколько всего в мире денег? 10 вопросов
- Тест на тему Команда реформ: сподвижники Петра I 10 вопросов
- Тест на тему Экономика и управление: реформы Афанасия Ордина-Нащокина 10 вопросов
- Тест на тему Положение крестьян и указ Павла I о трехдневной барщине 10 вопросов
- Тест на тему Программа Южного общества и декабрист П. И. Пестель 10 вопросов
- Тест на тему Комитет общественного блага или Негласный комитет 10 вопросов
- Тест на тему Планы переустройства России: «Конституция» Муравьева 10 вопросов
- Тест на тему Как выполнить разбор наречия по составу 5 вопросов
- Тест на тему Правила правописания суффиксов наречий 5 вопросов
- Тест на тему Морфологический признак наречий: неизменяемость 5 вопросов
- Тест на тему Чем отличаются и как найти тему и рему в тексте? 5 вопросов
- Тест на тему Способы и примеры образования наречий 5 вопросов
- Тест на тему Особенности и применение составных предлогов 5 вопросов
- Тест на тему История создания рассказа «Матренин двор» А. Солженицына 5 вопросов
- Тест на тему История создания песни «Смуглянка» 5 вопросов
- Тест на тему История создания поэмы “Кому на Руси жить хорошо” Н. Некрасова 5 вопросов
- Тест на тему История создания романа “Как закалялась сталь” Н. Островского 5 вопросов
- Тест на тему История создания оперы М. Глинки «Иван Сусанин» 5 вопросов
- Тест на тему История создания знаменитой песни “Катюша” 5 вопросов
- Тест на тему Биография Владимира Вольфовича Жириновского 5 вопросов
- Тест на тему Биография поэта и писателя Льва Рубинштейна 5 вопросов
- Тест на тему Биография президента Белоруссии Александра Лукашенко 5 вопросов
- Тест на тему 10 интересных фактов про Афанасия Фета 5 вопросов
- Тест на тему 10 интересных фактов про Ивана Тургенева 5 вопросов
- Тест на тему Биография писателя и поэта Вячеслава Урюпина 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание повести «А тем временем где-то» А. Алексина 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание комедии «Мнимый больной» Жана-Батиста Мольера 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание комедии “Доходное место” А. Островского 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание новеллы “Падение дома Ашеров” Эдгара По 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание рассказа “Крепкий мужик” В. Шукшина 5 вопросов
- Тест на тему Краткое содержание пьесы «Золотая карета» Л. Леонова 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения “Каким бы малым ни был...” К. Кулиева 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения «Цицерон» Ф. Тютчева 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения “Поэт” М. Лермонтова 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения “Пора, мой друг, пора” А. Пушкина 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения «Шестое чувство» Н. Гумилева 5 вопросов
- Тест на тему Анализ стихотворения “Юбилейное” В. Маяковского 5 вопросов
- Тест на тему Особенности раздельного написания местоимений с предлогами 5 вопросов
- Тест на тему Правописание падежных окончаний прилагательных 5 вопросов
- Тест на тему Правописание слов с непроверяемой безударной гласной в корне 5 вопросов
- Тест на тему Нужно ли ставить запятую к фразе - "с уважением"? 5 вопросов
- Тест на тему «Во-вторых» или «во вторых» – как правильно пишется? 5 вопросов
- Тест на тему "Нету" или "нет" - как правильно писать и говорить? 5 вопросов
- Тест на тему Что нужно сдавать на бухгалтера? 5 вопросов
- Тест на тему Какие предметы нужно сдавать на пилота 5 вопросов
- Тест на тему Какие экзамены нужно сдавать на фотографа? 5 вопросов
- Тест на тему Какие предметы нужно сдавать на хореографа? 5 вопросов
- Тест на тему Какие предметы нужно сдавать на актера? 5 вопросов
- Тест на тему Какие предметы нужно сдавать на режиссера? 5 вопросов
- Тест на тему Реферат по физкультуре на тему: «Здоровое питание» 5 вопросов
- Тест на тему История развития лыжного спорта в разных странах - классификация и интересные факты 6 вопросов
- Тест на тему Важность самоконтроля при занятиях спортом 5 вопросов
- Тест на тему Как выполняются прыжки через козла? 5 вопросов
- Тест на тему Что такое здоровый образ жизни? 5 вопросов
- Тест на тему Как правильно выполнять кувырки? 5 вопросов
- Тест на тему Образ Шарикова в повести «Собачье сердце» М. Булгакова 5 вопросов
- Тест на тему Образы героев в повести «Невский проспект» Н. Гоголя 5 вопросов
- Тест на тему Московские главы в романе «Мастер и Маргарита» Булгакова 7 вопросов
- Тест на тему Описание образа бирюка из рассказа И. Тургенева 7 вопросов
- Тест на тему Образы героев в романе «Отцы и дети» И. Тургенева 7 вопросов
- Тест на тему Образы героев в повести «Котлован» А. Платонова 7 вопросов
- Тест на тему "Банты" - как правильно ставить ударение в слове? 5 вопросов
- Тест на тему «Конечно же» - выделяется ли слово запятыми? 5 вопросов
- Тест на тему «Подчеркивать» – как правильно ставить ударение в слове? 5 вопросов
- Тест на тему «Лифты» – как правильно ставить ударение в слове? 5 вопросов
- Тест на тему «Строку» – как правильно ставить ударение в слове? 5 вопросов
- Тест на тему «Апостроф» – как правильно ставить ударение в слове? 5 вопросов

