在国内外数学竞赛中,常出现一些在自然数范围内变化量的最值问题,我们称之为离散最值问题。在行测考试当中,最值问题出题形式多样,较为深入的考察数学逻辑思维能力,这类问题也是出题人所偏爱的一类题型。
一、最不利问题
例1:口袋里有同样大小和同样质地的红、黄、蓝三种颜色的小球各20个。
问:一次最少摸出几个球,才能保证至少有4个小球颜色相同?
解析:如果碰巧,可能你一次取出的4个小球的颜色都相同。但显然,仅仅摸出4个小球,并不能保证它们的颜色相同,因为它们的颜色也可能不相同。因此,为了“保证至少有4个小球颜色相同”,就要从最“不利”的情况出发来考虑。如果最不利的情况都满足题目要求,那么其它情况必然也能满足题目要求。“最不利”的情况是什么呢?它就是俗话说的运气最差的情况,实际总是与所期望的相反,那什么才是最差的情况呢?摸了3个红球、3个黄球和3个蓝球,此时三种颜色的球都是3个,而没有四个球同色。为什么说这就是最不利的了呢?因为这时接着再摸出一个球的话,无论是红色还是黄色或者蓝色,都能保证有4个小球颜色相同。所以,一次最少摸出10个球,才能保证至少有4个小球颜色相同。
小结:由此看到,最不利原则就是从“极端糟糕”、从“运气最差”的角度来考虑问题。什么样的情况我们要用最不利原则来考虑呢?那就是题目中出现要“至少……保证.”时,这“保证”二字就要求必须从最不利的情况去分析问题。
二、问题中出现“至少”的取值问题
【例2】一个工厂共57名员工,全都是1987-1990这四年间出生的,至少有多少名工人是在同一年出生的( )。
A.13人 B.14人
C.15人 D.16人
解析:看到此题不难通过生活常识想到,若想出生在同一年的人数尽量少,则让每个年份都尽量平均。则用57÷4=14……1,那么此时问题出现:到底是14人还是15人。这时大部分人选择14人,认为既然问最少,那就选择最小值,这样就掉入出题人的陷阱。可以从以下几个角度思考选择14和15的问题:
一是可以先看这样一个例子“学校里有366个人都是2010年出生的,至少有多少人是同一天出生?”结合常识也很容易看出来,一年365天,至少有两人同一天出生。那么我们列个式子:366÷365=1……1,对于选择1还是2的问题,很容易得出选择2,同样的思路代回到原题,14还是15的选择上,我们选择15。
二是如果选择14也就是在几个年份里选择人数最少的年份,那一开始时如果这么分类:其中一年57人,其他年份都是0人,那最少应该是0人。显然14不是正确选项,应选择15人。
最值问题有多种出题角度,最不利原则只是其中一种,但是无论是何种角度,最值问题要掌握题干特点,利用相应解题技巧定能迅速解题,找到正确答案。