При́нцип Дирихле́ — простой, интуитивно понятный и часто полезный метод для доказательства утверждений о конечном множестве. Этот принцип часто используется в дискретной математике, где устанавливает связь между объектами («кроликами») и контейнерами («клетками») при выполнении определённых условий[1]. В английском и некоторых других языках данное утверждение известно как «принцип голубей и ящиков» (англ. pigeonhole principle), когда объектами являются голуби, а контейнерами — ящики[2].
Наиболее распространена простейшая формулировка принципа Дирихле[3]:
Если кролики рассажены в клетки, причём число кроликов больше числа клеток, то хотя бы в одной из клеток находится более одного кролика.
Другие, более общие формулировки см. ниже.
Первую формулировку данного принципа историки обнаружили в популярном сборнике «Занимательная математика» (фр. Récréations Mathématiques, 1624 год, под именем H. van Etten), который опубликовал (предположительно) французский математик Жан Лёрешон[4]. Широкое распространение этот принцип получил после его применения Дирихле (начиная с 1834 года) в области теории чисел[5].
Принцип Дирихле в том или ином виде успешно применяется при доказательстве теорем, делая эти доказательства проще и понятнее. Среди его областей применения — дискретная математика, теория диофантовых приближений, анализ разрешимости систем линейных неравенств и т. п.[6] Доказательства, использующие принцип Дирихле, относятся к числу неконструктивных, поскольку они носят косвенный характер, не позволяют сделать конкретные выводы о фактическом размещении объектов[3].