본문 바로가기
반응형

경우의 수19

[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.
[5분 고등수학] 조합 농구동아리의 맴버를 뽑아야 하는 상황입니다. 8명을 뽑으려고 했는데, 50명이 지원을 한겁니다. 이때 50명 중 8명을 뽑는 경우의 수가 몇가지 인지 계산해봅시다. 우리는 순열을 이미 배운 상태입니다. 순열은 n개 중에서 r개를 뽑아 일렬로 나열하는 경우의 수이고, 아래와 같이 계산합니다. $_n{P}_r=\frac{n!}{r!\left(n-r\right)!}$ 먼저 순열을 이용하여 50명 중에서 8명을 뽑아서 일렬로 나열하는 경우의 수를 구해봅시다. $_{50}{P}_8=\frac{50!}{\left(50-8\right)!}=\frac{50!}{42!}$ 순열은 50명 중에 8명을 뽑고, 일렬로 나열한 것입니다. 순열의 결과를 일렬로 나열한 경우의 수인 8!로 나눈다면, '50명 중에 8명을 뽑은' 경.. 2022. 2. 11.
[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 (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 확률과 통계] 1.경우의 수 (14)이항계수의 성질 [확률과통계]-[1.경우의 수]-[②이항정리]-[(14)이항계수의 성질] 이항계수의 성질 이항정리는 아래와 같습니다. 위 식의 계수가 '이항계수'였는데요. 이항계수를 이용해서 만들 수 있는 몇가지 성질을 알아봅시다. a대신 x를 b대신 1을 대입하면 아래와 같습니다. 1의 거듭제곱은 1이므로 아래와 같이 쓸 수 있습니다. 1) x에 1을 대입해봅시다. 좌우를 바꿔씁시다. 2) x에 -1을 대입해봅시다. 3) 1번식과 2번식을 더해봅시다. n이 짝수인 경우와 홀수인 경우로 나눌 수 있습니다. n이 짝수라면 2번식의 마지막항이 양수이고, 홀수면 음수가 되기 때문입니다. 먼저 n이 짝수인 경우입니다. 따라서 아래 결과를 얻습니다. 이번에는 n이 홀수인 경우입니다. 따라서 아래 결과를 얻습니다. 4) 이번에는 .. 2019. 8. 10.
[모듈식 확률과 통계] 1.경우의 수 (13)파스칼의 삼각형 [확률과통계]-[1.경우의 수]-[②이항정리]-[(13)파스칼의 삼각형] 파스칼의 삼각형 지난 강의에서 유도한 이항계수는 아래와 같습니다. 이항계수들을 아래와 같이 나열해 봅시다. 위에 보시는 삼각형을 파스칼의 삼각형이라고 합니다. 파스칼의 삼각형의 몇가지 특징을 살펴봅시다. 1) 먼저 각 줄은 n에 1부터 하나씩 늘려간 이항계수들입니다. 2) 파스칼의 삼각형에서 연속한 두 항을 더하면, 그 두항의 가운데 아랫항과 같습니다. 일반화 시키면 아래 등식입니다. 위 성질은 조합을 공부할 때도 나왔던 내용입니다. 3) 파스칼의 삼각형에서 각 행의 수를 더하면 2의 제곱수가 됩니다. 1번성질을 이용하면 됩니다. 이항계수의 합은 a와 b에 1을 넣으면 구해지는 값입니다. 따라서 2의 제곱수가 됩니다. 4) 하키스틱.. 2019. 8. 10.
[모듈식 확률과 통계] 1.경우의 수 (12)이항정리와 이항계수 [확률과통계]-[1.경우의 수]-[②이항정리]-[(12)이항정리와 이항계수] 이항정리와 이항계수 아래와 같은 n제곱식이 있습니다. 괄호 안에 항이 몇개죠? 2개입니다. 이항(2항,binomial)입니다. 그래서 이항정리에요. 위와 같이 이항식의 n제곱을 전개해서, 계수들을 조합으로 표현하는게 '이항정리'입니다. 자 그럼 전개를 해봅시다. 전개한 결과를 생각해봅시다. a의 입장에서 생각해보면, a가 0차인 항 부터 a가 n차인 항 까지 생길 것입니다. a가 0차인 항을 생각해보면 아래와 같이 전개할 때 모든 괄호에서 b만 곱해지는 것입니다. 이번에는 a가 1차인 항을 생각해봅시다. 하나의 괄호에서만 a가 곱해지고, 나머지 괄호에서는 b가 곱해집니다. 몇가지 경우가 있을까요? n가지가 있습니다. 이번에는 a.. 2019. 8. 10.
[모듈식 확률과 통계] 1.경우의 수 (11)중복조합 [확률과통계]-[1.경우의 수]-[①순열과 조합]-[(11)중복조합] 중복조합 서로 다른 n개의 문자가 있습니다. 이 중에서 r개를 택할건데, 중복을 허락해서 택하는 것입니다. 예를들어봅시다. a,b 두 문자가 있습니다. 중복을 허락해서 문자 두개를 뽑는 것입니다. 어떤 경우가 있을까요?? aaabbb 세가지가 있습니다. ba는요? 순열이 아니라 '조합'입니다. ab와 ba는 같은 경우입니다. 이해되시나요? 문자를 셋으로 늘려봅시다. a,b,c 세 문자에서 중복을 허락해서 문자 두개를 뽑아봅시다. aabbccabacbc 입니다. n개 중에서 r개를 중복을 허락하여 뽑는 경우의 수를 '중복 조합'이라고 하고, 기호로 아래와 같이 나타냅니다. 중복 조합은 아래와 같이 구합니다. [증명] 위 수식이 어떻게 성.. 2019. 8. 10.
[모듈식 확률과 통계] 1.경우의 수 (10)최단거리 문제 (합의법칙 관점) [확률과통계]-[1.경우의 수]-[①순열과 조합]-[(10)최단거리 문제 (합의법칙 관점)] 최단거리 문제 (합의 법칙 관점) 바둑판모양의 도로가 있습니다. 가로선과 세로선들이 도로입니다. 도로의 한쪽 끝에서 반대편 끝까지 이동할 때, 최단거리로 이동할 수 있는 경우의 수를 구하는 문제입니다. 1) 같은 것이 있는 순열 관점2) 합의 법칙 관점 오늘은 두번째 방법을 설명하겠습니다. 출발지점부터 가까운 교차점들부터 경우의 수를 세봅시다. 가장 가까운 지점까지 가는 방법은 한가지입니다. 오른쪽과 위쪽 모든 포인트들도 다 한가지씩입니다. 이제 아래 교차점까지 가는 경우의 수를 생각해봅시다. 두 가지 입니다. 너무 쉬워서 미쳐 생각하기 어려운데요. 사실 이 '두 가지'라는 것은 교차점 아래와 왼쪽의 경우의 수를.. 2019. 8. 10.
[모듈식 확률과 통계] 1.경우의 수 (9)최단거리 문제 (같은 것이 있는 순열 관점) [확률과통계]-[1.경우의 수]-[(8)순열과 조합]-[(9)최단거리 문제 (같은 것이 있는 순열 관점)] 최단거리 문제 (같은 것이 있는 순열 관점) 바둑판모양의 도로가 있습니다. 가로선과 세로선들이 도로입니다. 도로의 한쪽 끝에서 반대편 끝까지 이동할 때, 최단거리로 이동할 수 있는 경우의 수를 구하는 문제입니다. 풀이 방법이 두가지가 있습니다. 1) 같은 것이 있는 순열 관점 2) 합의 법칙 관점 오늘은 첫번째 방법을 설명하겠습니다. 아래와 같은 경우가 최단거리입니다. 최단거리의 특징 살펴봅시다. 가로방향의 한칸 길이를 a, 세로방향 한칸 길이를 b라고 놓는다면 아래와 같이 표현할 수 있습니다. 최단거리의 특징이 어떤가요. a가 5개, b가 4개입니다. 바둑판의 가로방향 칸의 수와 세로방향 칸의 수.. 2019. 8. 10.
[모듈식 확률과 통계] 1.경우의 수 (8)특정한 r개의 순서가 정해진 순열 [확률과통계]-[1.경우의 수]-[(7)순열과 조합]-[(8)특정한 r개의 순서가 정해진 순열] 특정한 r개의 순서가 정해진 순열 1) 설명 서로다른 n개의 문자가 있다고 해봅시다. 그 중에서 r개의 순서가 정해져 있는 것입니다. 한가지 수학적인 트릭을 이용해서 이해합니다. r개를 서로 같은 문자로 생각해버리는 겁니다. 이렇게 배열한 뒤에 앞에서부터 우리가 정해놓은 순서대로 문자를 넣어버리면 됩니다. 같은 것이 있는 수열 문제가 됩니다. 따라서 경우의수는 아래와 같습니다. 2) 예시 아래와 같이 다섯개의 문자가 있습니다. a,b,c,d,e 이 문자를 일렬로 배열하는데 c,e 는 이 순서대로 배열해야 합니다. 경우의 수를 구해봅시다. e를 c로 바꿔버립니다 . a,b,c,d,c 그리고 배열합니다. 경우의 .. 2019. 8. 9.
[모듈식 확률과 통계] 1.경우의 수 (7)같은 것이 있는 순열 [확률과통계]-[1.경우의 수]-[(6)순열과 조합]-[(7)같은 것이 있는 순열] 같은 것이 있는 순열 아래 예시로 시작해봅시다. a,a,b 위의 세개 문자를 배열해봅시다. 일단 같은 것이 없다고 생각하고 세개의 문자를 배열하는 경우의 수는 아래와 같습니다. 3x2x1=6 여기서 겹치는 경우를 없애 보겠습니다. 편의상 a 두개를 a₁과 a₂로 나눠서 배열해보겠습니다. a₁ a₂ ba₂ a₁ ba₁ b a₂a₂ b a₁b a₁ a₂b a₂ a₁ 이렇게 여섯가지입니다. a₁과 a₂가 같은 문자이기 때문에, 아래 같은 색으로 칠한 경우들은 겹치는 경우입니다. a₁ a₂ ba₂ a₁ ba₁ b a₂a₂ b a₁b a₁ a₂b a₂ a₁ 따라서 결과를 2로 나눠주어야 합니다. 여기서 '2'라는 것은 '중복되는 .. 2019. 8. 9.
[모듈식 확률과 통계] 1.경우의 수 (5)중복순열 [확률과통계]-[1.경우의 수]-[①순열과 조합]-[(5)중복순열] 중복순열 간단한 예로 시작합시다. 1,2,3 을 이용해서 두자리 정수를 만들겁니다. 몇가지를 만들 수 있을까요? OO 이렇게 두자리가 있습니다. 십의자리와 일의자리입니다. 십의자리에 1,2,3 세가지가 올 수 있고, 일의자리에도 1,2,3 세가지가 올 수 있습니다. 따라서 3x3=9가지가 됩니다. 1,2,3,4,5를 이용해서 세자리 정수를 만들면 몇가지가 될까요? 5x5x5=125가지가 됩니다. 위 예시는 이렇게 이해할 수 있습니다. "5개의 숫자중에서 3개를 뽑는데, 중복을 허락해서 뽑는 경우의 수" 뽑는다는게 잘 와닿지 않는다면 이렇게도 이해할 수 있습니다. 바구니에 1,2,3,4,5 가 각각 적힌 공이 다섯개 들어있습니다. 공을 꺼.. 2019. 8. 8.
[모듈식 확률과 통계] 1.경우의 수 (4) 다각형순열 - 정삼각형 순열 [확률과통계]-[1.경우의 수]-[①순열과 조합]-[(4)다각형 순열-정삼각형 순열] 다각형순열 - 정삼각형순열 다각형순열은 원순열이 응용된 형태입니다. 여러가지 다각형 순열을 만들 수 있는데 대표적으로는 아래 세가지가 있습니다. - 정사각형 - 직사각형 - 정삼각형 이번시간에는 정삼각형순열을 공부해봅시다. 정삼각형순열도 원순열과 마찬가지로 회전하는 판 위에 올려진 정삼각형 테이블이라고 생각하면 됩니다. 한 사람을 먼저 앉히고 시작합시다. 자리는 총 두 종류가 있습니다. 위 그림의 1,2입니다. 나머지 자리는 회전판을 돌리면 이 두 자리와 겹칩니다. 먼저 한 사람을 1번 자리에 앉힙시다. 이때 나머지 사람들을 배열하는 경우의 수는 5!입니다. 2번에 앉힐때도 경우의 수는 7!입니다. 따라서 전체 경우의 .. 2019. 8. 8.
[모듈식 확률과 통계] 1.경우의 수 (2) 다각형순열 - 정사각형순열 [확률과통계]-[1.경우의 수]-[①순열과 조합]-[(2)다각형순열 - 정사각형순열] 다각형순열 - 정사각형순열 다각형순열은 원순열이 응용된 형태입니다. 여러가지 다각형 순열을 만들 수 있는데 대표적으로는 아래 세가지가 있습니다. - 정사각형- 직사각형- 정삼각형 이번시간에는 정사각형순열을 공부해봅시다. 정사각형순열도 원순열과 마찬가지로 회전하는 판 위에 올려진 정사각형 테이블이라고 생각하면 됩니다. 한 사람을 먼저 앉히고 시작합시다. 자리는 총 두 종류가 있습니다. 1번자리와 2번자리입니다. 나머지 자리는 회전판을 돌리면 이 두 자리와 겹칩니다. 먼저 한 사람을 1번 자리에 앉힙시다. 이때 나머지 사람들을 배열하는 경우의 수는 7!입니다. 이번에는 사람을 2번자리에 앉힙시다. 경우의 수는 7!입니다. .. 2019. 8. 7.
[모듈식 확률과 통계] 1.경우의 수 (1) 원순열 [확률과통계]-[1.경우의 수]-[①순열과 조합]-[(1)원순열] 원순열 원순열은 순열이 원형으로 배열되어 있는 것입니다. 원순열을 이해할 때는, 회전판 위에 올려진 원형 테이블을 생각하시면 됩니다. 이 원탁에 A,B,C,D 네사람이 앉는 경우의 수를 생각해봅시다. 네 자리에 네 사람을 앉히는 경우를 생각하면 4x3x2x1 입니다. 그런데 원순열에서는 이야기가 달라집니다. 회전을 하고 있기 때문에 아래의 네가지 경우가 '같은 경우'가 됩니다. ABCDBCDACDABDABC 따라서 결과를 4로 나눠주어야 합니다. (4x3x2x1)/4 의자를 n개로 확장해 봅시다. n명의 사람을 원형 테이블에 앉히는 경우의 수는 아래와 같습니다. 위에서 설명한 관점은 '겹치는 것을 제거한다'의 관점입니다. 다른 관점으로 이.. 2019. 8. 7.
고등수학 [확률과 통계] 평가원 자료 요약 : 내용체계, 성취기준 [확률과 통계] 평가원 자료 요약 : 내용체계, 성취기준 1. 내용체계 고등교육과정에서 '확률과 통계'는 하나의 카테고리로 구성되어 있습니다. 카테고리 [확률과 통계]에서는 '경우의 수'과 '확률'과 '통계'을 배웁니다. 2. 성취기준 가. 경우의 수 1) 순열과 조합- 원순열, 중복순열, 같은 것이 있는 순열을 이해하고, 그 순열의 수를 구할 수 있다. - 중복조합을 이해하고, 중복조합의 수를 구할 수 있다. 2) 이항정리- 이항정리를 이해하고 이를 이용하여 문제를 해결할 수 있다. 나. 확률 1) 확률의 뜻과 활용- 통계적 확률과 수학적 확률의 의미를 이해한다. - 확률의 기본 성질을 이해한다. - 확률의 덧셈정리를 이해하고, 이를 활용할 수 있다. - 여사건의 확률의 뜻을 알고, 이를 활용할 수 있.. 2019. 8. 1.
[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.
반응형