Question

實(shí)際問題：
某學(xué)校共有18個(gè)教學(xué)班，每班的學(xué)生數(shù)都是40人，為了解學(xué)生課余時(shí)間上網(wǎng)情況，學(xué)校打算做一次抽樣調(diào)查，如果要確保全校抽取出來的學(xué)生中至少有10人在同一班級(jí)，那么全校最少需抽取多少名學(xué)生？
建立模型：
為解決上面的“實(shí)際問題”，我們先建立并研究下面從口袋中摸球的數(shù)學(xué)模型：在不透明的口袋中裝有紅、黃、白三種顏色的小球各20個(gè)（除顏色外完全相同），現(xiàn)要確保從口袋中隨機(jī)摸出的小球至少有10個(gè)是同色的，則最少需摸出多少個(gè)小球？
為了找到解決問題的辦法，我們可把上述問題簡(jiǎn)單化：
（1）我們首先考慮最簡(jiǎn)單的情況：即要確保從口袋中摸出的小球至少有2個(gè)是同色的，則最少需摸出多少個(gè)小球？假若從袋中隨機(jī)摸出3個(gè)小球，它們的顏色可能會(huì)出現(xiàn)多種情況，其中最不利的情況就是它們的顏色各不相同，那么只需再從袋中摸出1個(gè)小球就可確保至少有2個(gè)小球同色，即最少需摸出小球的個(gè)數(shù)是：1+3=4（如圖①）；
（2）若要確保從口袋中摸出的小球至少有3個(gè)是同色的呢？我們只需在（1）的基礎(chǔ)上，再從袋中摸出3個(gè)小球，就可確保至少有3個(gè)小球同色，即最少需摸出小球的個(gè)數(shù)是：1+3×2=7（如圖②）
（3）若要確保從口袋中摸出的小球至少有4個(gè)是同色的呢？我們只需在（2）的基礎(chǔ)上，再從袋中摸出3個(gè)小球，就可確保至少有4個(gè)小球同色，即最少需摸出小球的個(gè)數(shù)是：1+3×3=10（如圖③）
...
（10）若要確保從口袋中摸出的小球至少有10個(gè)是同色的呢？我們只需在（9）的基礎(chǔ)上，再從袋中摸出3個(gè)小球，就可確保至少有10個(gè)小球同色，即最少需摸出小球的個(gè)數(shù)是：1+3×（10-1）=28（如圖⑩）

模型拓展一：
在不透明的口袋中裝有紅、黃、白、藍(lán)、綠五種顏色的小球各20分（除顏色外完全相同），現(xiàn)從袋中隨機(jī)摸球：
（1）若要確保摸出的小球至少有2個(gè)同色，則最少需摸出小球的個(gè)數(shù)是____；
（2）若要確保摸出的小球至少有10個(gè)同色，則最少需摸出小球的個(gè)數(shù)是____；
（3）若要確保摸出的小球至少有n個(gè)同色（n<20），則最少需摸出小球的個(gè)數(shù)是____；
模型拓展二：
在不透明口袋中裝有m種顏色的小球各20個(gè)（除顏色外完全相同），現(xiàn)從袋中隨機(jī)摸球：
（1）若要確保摸出的小球至少有2個(gè)同色，則最少需摸出小球的個(gè)數(shù)是____；
（2）若要確保摸出的小球至少有n個(gè)同色（n<20），則最少需摸出小球的個(gè)數(shù)是____；
問題解決：
（1）請(qǐng)把本題中的“實(shí)際問題”轉(zhuǎn)化為一個(gè)從口袋中摸球的數(shù)學(xué)模型；
（2）根據(jù)（1）中建立的數(shù)學(xué)模型，求出全校最少需抽取多少名學(xué)生。

Answer 1

模型拓展一：
（1）1+5=6；（2）1+5×9=46；（3）1+5（n-1）；
模型拓展二：（1）1+m；（2）1+m（n-1）；
問題解決：（1）在不透明口袋中放入18種顏色的小球（小球除顏色外完全相同）各40個(gè)，現(xiàn)要確保從口袋中隨機(jī)摸出的小球至少有10個(gè)是同色的，則最少需摸出多少個(gè)小球？
（2）1+18×（10-1）=163