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수학(하)/3. 경우의 수12

[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (12) 조합의 정의와 조합의 수 조합의 정의와 조합의 수 조합의 정의 '조합이란 OOO이다' 라고 정의되지는 않습니다. 'n개에서 r개를 택하는 조합' 으로 정의됩니다. n개에서 r개를 택하는 조합은 n개에서 r개를 순서 상관없이 택하는 것을 말합니다. 예를들어 a,b,c 세개에서 2개를 택하는 조합은 아래와 같습니다. a,b a,c b,c n개에서 r개를 택하는 조합은 n개에서 r개를 택하는 순열에서 순서를 제거한 것이라고 이해할 수도 있습니다. 조합의 수 n개에서 r개를 택하는 조합의 개수를 말합니다. 예를들어 a,b,c 세개에서 2개를 택하는 조합의 수는 3입니다. n개에서 r개를 택하는 조합의 수를 구해봅시다. 순열에서 순서를 제거하는 방식으로 조합의 수를 유도하겠습니다. a,b,c 에서 두개를 택하는 순열은 아래와 같습니다. .. 2022. 5. 19.
[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (11) '적어도'라는 말이 들어간 순열 '적어도'라는 말이 들어간 순열 '적어도'라는 말이 들어간 하는 순열을 구하는 방법을 알아봅시다. 간단한 예시를 통해 알아봅시다. a,b,c,d,e 를 일렬로 나열할 때 적어도 한쪽 끝에 모음이 오는 경우를 구하시오. a,b,c,d,e 에서 모음은 a,e 입니다. 적어도 라는 말이 들어간 문제는 대부분 '여집합'을 이용하여 풀면 쉽게 풀립니다. '적어도 한쪽 끝에 모음이 온다'의 여집합은 '양쪽 모두 자음이 온다' 입니다. a,b,c,d,e 를 일렬로 나열할 때 양쪽 모두 자음이 오는 경우를 구해봅시다. 자음은 b,c,d 입니다. 이들 중 둘을 뽑아줍니다. $_{3}C_{2}$입니다. 양쪽에 배치할 것인데 자리를 바꿀 수 있으므로 2를 곱해줍니다. 양쪽이 정해졌으니 나머지 세자리를 배열합니다. 3!을 곱.. 2022. 5. 18.
[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (10) 이웃하지 않게 나열하는 순열 이웃하지 않게 나열하는 순열 이웃하지 않게 나열하는 순열은 '특정 대상이 이웃하지 않아야 한다'는 조건이 붙은 순열입니다. 예를 들어봅시다. a,b,c,d,e 를 일렬로 나열할 때 a와 c가 이웃하지 않도록 나열하는 방법의 수를 구하시오. 이웃하지 않게 나열하는 순열 문제를 쉽게 푸는 방법이 있습니다. 이웃하지 말라는 조건이 붙은 a와 c 를 빼고 나머지를 먼저 나열합니다. b,d,e 를 나열하는 것이니 3! 입니다. 나열된 경우 중 한 가지 경우를 생각해 봅시다. d e b d e b 사이에는 네 자리가 있습니다. O d O e O b O 네 자리 중 두 자리를 뽑아서 a와 c를 배열하면 됩니다. 이렇게 하면 a와 c는 이웃하지 않습니다. 네 자리 중 두 자리를 뽑아서 a와 c를 배열하는 경우의 수는 .. 2022. 5. 17.
[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (9) 이웃하게 나열하는 순열 이웃하게 나열하는 순열 이웃하게 나열하는 순열은 '특정 대상이 이웃해 있어야 한다'는 조건이 붙은 순열입니다. 예를 들어봅시다. a,b,c,d,e 를 일렬로 나열할 때 a와 c가 이웃하도록 나열하는 방법의 수를 구하시오. 이웃하게 나열하는 순열 문제를 쉽게 푸는 방법이 있습니다. 이웃하라는 조건이 붙은 a와 c 를 한 덩이로 묶습니다. (a,c) , b , e, d 네 개의 서로 다른 문자라고 생각하고 일렬로 세웁니다. 경우의 수는 4! 입니다. 나열한 경우 중 한 경우를 생각해봅시다. 아래와 같은 경우가 있을 수 있습니다. b, (a,c) , e, d 이때, a와 c는 이웃하기만 하면 되므로 자리를 바꿔도 됩니다. b, (c,a) , e, d 따라서 4! 라는 경우의 수 각각에서 a와 c의 자리를 바꿀.. 2022. 5. 16.
[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (8) 순열을 기호로 표현하기 [수학(하)]-[3.경우의 수]-[②순열]-[(8)순열을 기호로 표현하기] 순열을 기호로 표현하기 지지난 글에서 n개 중에서 r개를 택하는 순열을 어떻게 계산하는지 배웠습니다. 아래와 같이 계산합니다. $n \times (n-1) \times (n-2) \times \cdots \times (n-r+1) $ n개 중에서 r개를 택하는 순열을 간단히 기호로 나타내기로 했습니다. 순열은 영어로 permutation 입니다. 첫알파벳인 P를 사용합시다. 아래와 같이 기호로 놓겠습니다. $_{n}P_{r}=n \times (n-1) \times (n-2) \times \cdots \times (n-r+1) $ 우변도 더 간단히 만들 수 있습니다. 지난글에서 배운 팩토리얼을 사용하면 됩니다. $_{n}P_{r}=.. 2021. 8. 14.
[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (7) 팩토리얼이란 무엇인가 [수학(하)]-[3.경우의 수]-[②순열]-[(7)팩토리얼이란 무엇인가] 팩토리얼이란 무엇인가 팩토리얼은 우리말로 '계승'이라고 부르고, 기호로는 느낌표(!)를 사용합니다. 음이 아닌 정수의 팩토리얼은 아래와 같이 정의됩니다. $n!=n \cdot (n-1) \cdots 2 \cdot 1$ 몇가지 예를 들면 아래와 같습니다. $3!=3 \cdot 2 \cdot 1$ $5!=5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1$ 자연수의 팩토리얼이라고 하지 않고 음이 아닌 정수의 팩토리얼이라고 하는 이유는 0! 도 존재하기 때문입니다. 0!은 아래와 같이 정의됩니다. $0!=1$ 0!이 1이 되는 이유는 아래 영상을 참고해주세요. https://www.youtube.com/watch?v=hdtr2S.. 2021. 8. 7.
[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (6) 순열이란 무엇인가 [수학(하)]-[3.경우의 수]-[②순열]-[(6)순열이란 무엇인가] 순열이란 무엇인가 순열은 '순서가 있는 나열'입니다. 어떤 숫자나 문자를 순서가 있게 나열하는 것입니다. 순열은 보통 n개 중에서 r개를 택하여 나열합니다. 이를 n개 중에서 r개를 택하는 순열이라고 부릅니다. 예를들어 1부터 5까지 숫자 중에서 2개를 뽑아 나열하는 것은 5개 중에서 2개를 택하는 순열 입니다. 몇가지 방법이 있을까요? 아래와 같이 두 자리를 만들겠습니다. O O 숫자가 총 5개 이므로, 첫번째 자리에는 5가지 숫자가 올 수 있고, 두번째 자리에는 4가지 숫자가 올 수 있습니다. 따라서 경우의 수는 아래와 같습니다. $5 \times 4$ 일반화 시켜봅시다. n개 중에서 r개를 택하는 순열은 r개의 자리를 만들어 주면.. 2021. 7. 31.
[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (5) 약수의 개수 [수학(하)]-[3.경우의 수]-[①경우의 수]-[(5) 약수의 개수] 약수의 개수 간단한 숫자를 통해 이해하고 일반화하겠습니다. 24의 양의 약수의 개수를 구해봅시다. 1,2,3,4,6,8,12,24 8개입니다. 1부터 키워가며 약수인지 아닌지 확인하면 어렵지 않게 구할 수 있습니다. 이번에는 240의 약수의 개수를 구해봅시다. 위와 같은 방법으로 구하기에는 숫자가 너무 큽니다. 다시 24로 돌아가봅시다. 24의 약수들이 어떻게 구해지는지 알아봅시다. 24를 인수분해하면 아래와 같습니다. $24= 2^{3} \times 3$ 24의 약수는 $2^{3}$ 의 약수와 $3$의 약수를 조합하여 만들수 있는 모든 수들입니다. 아래의 두 집합에서 각각 하나의 원소를 택하고 곱하여 만들 수 있는 모든 수를 말합니.. 2021. 7. 24.
[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (4) 전개식에서 항의 개수 [수학(하)]-[3.경우의 수]-[①경우의 수]-[(4) 전개식에서 항의 개수] 전개식에서 항의 개수 다항식의 곱을 전개했을 때 항의 개수를 구하는 방법을 알아봅시다. 아래와 같은 다항식이 있습니다. $(a+b+c+d)(x+y+z)$ 첫번째 항인 (a+b+c+d)의 각각의 문자들은 두번째 항인 (x+y+z) 각각의 문자들과 곱해져서 전개식의 항을 이루게 됩니다. 따라서 첫번째 항의 각각의 문자마다 세개의 항을 생성합니다. 첫번째 항에는 네개의 문자가 있으므로 전개식에는 $4 \times 3$ 개의 문자가 생깁니다. 이번에는 항이 세개 곱해진 다항식을 봅시다. $(a+b+c)(x+y+z)(p+q)$ 첫번째 항과 두번째 항의 곱으로 생성된 다항식의 항들은 세번째 항의 각각의 문자들과 곱해져서 전개식의 항을 .. 2021. 7. 17.
[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (3) 곱의법칙 [수학(하)]-[3.경우의 수]-[①경우의 수]-[(3) 곱의 법칙] 곱의 법칙 점심을 먹으려고 합니다. 식당에 갔더니 햄버거가 두종류 있고, 음료가 세종류 있었습니다. 햄버거 하나와 음료 하나를 먹으려고 합니다. 선택할 수 있는 조합은 몇가지인가요? $2 \times 3 = 6$ 가지 입니다. 햄버거라는 사건과 음료라는 사건이 있고, 두 사건이 동시에 일어나는 경우의 수를 구한 것입니다. 두 사건의 경우의 수를 '곱해서' 구했습니다. 위 예시처럼 경우의 수가 구해지는 것을 '곱의 법칙'이라고 합니다. 일반화시켜봅시다. 두 사건 A,B가 있습니다. 사건 A가 일어나는 경우의 수가 $n(A)$ 이고, 사건 A의 각 경우에 대하여 사건 B가 일어나는 경우의 수가 $n(B)$ 입니다. 이때 두 사건 A,B가 .. 2021. 7. 10.
[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (2) 합의법칙 [수학(하)]-[3.경우의 수]-[①경우의 수]-[(2) 합의법칙] 합의법칙 두 사건 A와 B가 있습니다. 사건 A가 일어날 경우의 수를 a, B가 일어날 경우의 수를 b라고 합시다. 사건 A 또는 B가 일어날 경우의 수는 어떻게 될까요? a+b 일까요? 상황마다 다를 것입니다. 아래 예시를 봅시다. 1부터 10까지 적힌 10장의 카드에서 카드를 한장 뽑습니다. 사건A : 2의 배수를 뽑음 사건B : 7의 배수를 뽑음 사건 A의 경우의 수는 얼마인가요? 5입니다. 집합으로 표현하면 {2,4,6,8,10}입니다. 사건 B의 경우의 수는 1입니다. 집합으로 표현하면 {7} 입니다. 사건A 또는 B가 일어날 경우의 수는 얼마일까요? 5+1 입니다. 집합으로 표현하면 {2,4,6,7,8,10}입니다. A와 B각.. 2021. 7. 3.
[모듈식 수학 (하)] 3. 경우의 수 (1) 사건이 뭔가요? 경우의 수가 뭔가요? [수학(하)]-[3.경우의 수]-[①경우의 수]-[(1) 사건이 뭔가요? 경우의 수가 뭔가요?] 사건이 뭔가요? 경우의 수가 뭔가요? 사건event 이 무엇인지 알아봅시다. 여기서 등장하는 사건은 확률이론probability theory에서의 '사건'입니다. 위키피디아의 내용을 그대로 가져오면 이렇습니다. In probability theory, an event is a set of outcomes of an experiment (a subset of the sample space) to which a probability is assigned. 사건은 확률이 할당된 어떤 실험의 결과라고 되어있습니다. 여기서 실험experiment 는 과학시간에 하는 물리나 화학실험이 아니라 '시험삼아 해보는 것'을 의.. 2019. 7. 4.
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