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日前的一道题:

期末考试有5道题,答对3道题及以上才算及格。有100人参加考试,答对第一题的有81人,答对第二题的有91人,答对第三题的有85人,答对第四题的有79人,答对第五题的有74人,请问,在这次考试中至少有多少人及格?

 

这道题目并非那么容易求解。可以这么想,答对3道题及以上才算及格,等价于答错三道题或以上不及格。为了求出及格人数的最小值,应该使不及格人数最多。

根据题意,答错1-5题的分别有:19,9,15,21,26人。要使得不及格人数尽量多,最好是每个人都错3题。答错的总题数为19+9+15+21+26=90题。如果每个人恰好错3题,那么最多有30人不及格。因此,及格的人数至少有70人。

 

但至此,我们只是给了及格人数的下限。但还有一个问题,就是能不能达到这个下限。这就等价于问:能否给出一组构造,使得不及格的人数恰好是30人?下表给出了满足条件的一种构造(每一行代表一道题目,每一列代表一个人,打勾表示这个人答错了这题),满足30个人,每个人都答错了3道题,且每道题答错的人数恰好是题目所要求的。

 

这一题的解决恰恰体现了解决数学问题的严谨性。很多时候,我们求一个问题的最大或最小值,可以通过某种巧妙的方法推导出它的某个上限或下限,但能否达到这一上限或下限,还需要构造出能够达到上限或下限的具体案例。证明与构造一起构成了完整的解题,缺一不可。

 

最后,留一个小问题:在上面这题中,这次考试最多有多少人及格

 

话题:



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昍爸

昍爸

37篇文章 2年前更新

昍爸,曾获初中和高中全国数学奥林匹克联赛一等奖,江苏赛区第一名,高考数学满分,现在大学计算机专业任教,平时注重提升孩子对数学的自我思考与应用能力。此公众号将伴随昍昍的成长,分享寓教于乐、学以致用的数学教育方式。微信公号:昍爸说奥数(xuanbamath)。

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