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순열과 조합

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Ⅲ . 순열과 조합

10. 순열과 조합

10. 순열과 조합

1474 120 1475 20 1476 1 1477 120 1478 720 1479 360 1480 1 1481 24 1482 24 1483 24 1484 720 1485 120 1486 3 1487 48 1488 720 1489 30 1490 840 1491 720

본문  219쪽 핵심

01

1474 °P¢=5_4_3_2=120

1475 °Pª=5_4=20

1477 ¤P£=6_5_4=120

1478 ¤P°=6_5_4_3_2=720

1479 ¤P¢=6_5_4_3=360

1481 ¢P¢=4_3_2_1=24

1482 ¢P£=4_3_2=24

1483 4!=4_3_2_1=24

1484 6!=6_5_4_3_2_1=720

1485 5!=5_4_3_2_1=120

1486 0!=1이므로 3_0!=3_1=3

1487 4!=24이므로 2_4!=2_24=48

1488 5!=120이므로 6_5!=6_120=720

1489 126!4! =1111111126_5_4_3_2_14_3_2_1 =6_5=30

1490 127!3! =111211111127_6_5_4_3_2_13_2_1 =7_6_5_4=840

1491 10!127! =1111251112111111210_9_8_7_6_5_4_3_2_17_6_5_4_3_2_1 =10_9_8=720

1492 6, 6, 6 1493 5 1494 10 1495 6 1496 11 1497 9 1498 2 1499 3 1500 0 1501 3 1502 4 또는 5 1503 8

본문  220쪽 핵심

02

1493 ÇP£=60에서 n(n-1)(n-2)=60 n(n-1)(n-2)=5_4_3 ∴ n=5

1494 ÇPª=90에서 n(n-1)=90 n(n-1)=10_9

∴ n=10

1495 ÇP£=4ÇPª에서

n(n-1)(n-2)=4n(n-1)

이때 n¾3이므로 양변을 n(n-1)로 나누면 n-2=4 ∴ n=6

1496 ÇP°=56ÇP£에서

n(n-1)(n-2)(n-3)(n-4)=56n(n-1)(n-2) 이때 n¾5이므로 양변을 n(n-1)(n-2)로 나누면 (n-3)(n-4)=56

(n-3)(n-4)=8_7이므로 n=11

1497 ÇP¢=42ÇPª에서

n(n-1)(n-2)(n-3)=42n(n-1) 이때 n¾4이므로 양변을 n(n-1)로 나누면 (n-2)(n-3)=42

(n-2)(n-3)=7_6이므로 n=9

1498 12=4_3이므로 ¢Pª=12 ∴ r=2

1499 210=7_6_5이므로 ¦P£=210 ∴ r=3

1500 자연수 n의 값에 관계없이 ÇP¼=1이므로 ¦P¼=1에서 r=0

1501 336=8_7_6이므로 ¥P£=336 ∴ r=3

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Ⅲ. 순열과 조합

104

1502 120=5_4_3_2 또는 120=5_4_3_2_1이므로 °P¢=120 또는 °P°=120

∴ r=4 또는 r=5

1503 ÇP¤=60ÇP£에서

n(n-1)(n-2)(n-3)(n-4)(n-5) =60n(n-1)(n-2)

이때 n¾6이므로 양변을 n(n-1)(n-2)로 나누면 (n-3)(n-4)(n-5)=60

(n-3)(n-4)(n-5)=5_4_3이므로 n=8

1504 n, 4n, 2 1505 6 1506 3 1507 3 1508 4, 4, 4, 4, 4 1509 5 1510 3

본문  221쪽 핵심

03

1505 ÇPª+2ÇPÁ=42에서 n(n-1)+2n=42이므로 nÛ`+n-42=0, (n+7)(n-6)=0 이때 n¾2이므로 n=6

1506 2ÇPª+3ÇPÁ=21에서 2n(n-1)+3n=21이므로

2nÛ`+n-21=0, (2n+7)(n-3)=0 이때 n¾2이므로 n=3

1507 3ÇPª+2ÇPÁ=24에서 3n(n-1)+2n=24이므로

3nÛ`-n-24=0, (3n+8)(n-3)=0 이때 n¾2이므로 n=3

1509 Ç*ÁP£-2ÇPª=80에서

(n+1)n(n-1)-2n(n-1)=80이므로 nÜ`-2nÛ`+n-80=0

5 1 -2 1 -80

5 15 80

1 3 16 0

∴ nÜ`-2nÛ`+n-80=(n-5)(nÛ`+3n+16) (n-5)(nÛ`+3n+16)=0

이때 n¾2이고 nÛ`+3n+16>0이므로 n=5

1510 2Ç*ÁPª-ÇÐÁPª=22에서

2(n+1)n-(n-1)(n-2)=22이므로 nÛ`+5n-24=0, (n+8)(n-3)=0 이때 n¾3이므로 n=3

1511 30 1512 90 1513 840 1514 120 1515 120 1516 20 1517 1680 1518 24 1519 20 1520 56

본문  222쪽 핵심

04

1511 서로 다른 6명에서 2명을 택하여 일렬로 세우는 방법의 수와 같으므로

¤Pª=6_5=30

1512 서로 다른 10명에서 2명을 택하여 일렬로 세우는 방법의 수 와 같으므로

Á¼Pª=10_9=90

1513 서로 다른 7개의 과목에서 4개를 택하여 일렬로 배열하는 방 법의 수와 같으므로

¦P¢=7_6_5_4=840

1514 서로 다른 6권의 책에서 3권을 택하여 일렬로 배열하는 방법 의 수와 같으므로

¤P£=6_5_4=120

1515 서로 다른 아이스크림 5개에서 4개를 택하여 일렬로 배열하 는 방법의 수와 같으므로

°P¢=5_4_3_2=120

1516 서로 다른 문자 5개에서 2개를 택하여 일렬로 배열하는 방법 의 수와 같으므로

°Pª=5_4=20

1517 서로 다른 8명에서 4명을 택하여 일렬로 세우는 방법의 수와 같으므로

¥P¢=8_7_6_5=1680

1518 서로 다른 4명에서 3명을 택하여 일렬로 세우는 방법의 수와 같으므로

¢P£=4_3_2=24

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10. 순열과 조합 105 1519 서로 다른 5권에서 2권을 택하여 일렬로 배열하는 방법의 수

와 같으므로 °Pª=5_4=20

1520 서로 다른 8명에서 2명을 택하여 일렬로 세우는 방법의 수와 같으므로

¥Pª=8_7=56

1521 ⑴ 60 ⑵ 2, 4, 12, 24 ⑶ 36

1522 ⑴ 48 ⑵ 12 1523 ⑴ 6 ⑵ 4, £P£, 6, 20 1524 156

본문  223쪽 핵심

05

1521 ⑴ 세 자리의 자연수의 개수는 서로 다른 5개에서 3개를 택 하여 일렬로 배열하는 경우의 수와 같으므로

°P£=5_4_3=60

⑶ 홀수가 되기 위해서 일의 자리에 올 수 있는 숫자는 1, 3, 5 이다.

십의 자리와 백의 자리에는 일의 자리의 숫자를 제외한 4 개의 숫자 중에서 2개를 택하여 배열하면 되므로 ¢Pª=4_3=12

따라서 구하는 홀수의 개수는 3_12=36

다른 해설

⑶ 만들 수 있는 세 자리의 자연수의 개수가 60이고 세 자리 의 짝수의 개수가 24이므로 세 자리의 홀수의 개수는 60-24=36

1522 ⑴ 백의 자리에는 0이 올 수 없으므로 백의 자리에 올 수 있 는 숫자는 1, 2, 3, 4의 4개

십의 자리와 일의 자리에는 백의 자리의 숫자를 제외한 4 개의 숫자 중에서 2개를 택하여 배열하면 되므로 ¢Pª=4_3=12

따라서 구하는 세 자리의 자연수의 개수는 4_12=48

5의 배수가 되기 위해서 일의 자리에 올 수 있는 숫자는 0 이다.

백의 자리와 십의 자리에는 일의 자리의 숫자 0을 제외한 4개의 숫자 중에서 2개를 택하여 배열하면 되므로 ¢Pª=4_3=12

따라서 구하는 5의 배수의 개수는 1_12=12

1523 ⑴ 9의 배수가 되기 위해서는 각 자리의 숫자의 합이 9의 배 수이어야 한다.

따라서 2, 3, 4로 세 자리의 자연수를 만들어야 하므로 £P£=3_2_1=6

1524 짝수가 되기 위해서 일의 자리에 올 수 있는 숫자는 0, 2, 4 이다.

Ú 일의 자리의 숫자가 0인 경우

천의 자리, 백의 자리, 십의 자리에는 일의 자리의 숫자 0 을 제외한 5개의 숫자 중에서 3개를 택하여 배열하면 되 므로

°P£=5_4_3=60

Û 일의 자리의 숫자가 2인 경우

천의 자리에 올 수 있는 숫자는 0, 2를 제외한 4개 백의 자리와 십의 자리에는 천의 자리와 일의 자리의 숫자

를 제외한 4개의 숫자 중 2개를 택하여 배열하면 되므로 ¢Pª=4_3=12

따라서 일의 자리의 숫자가 2인 짝수의 개수는 4_12=48

Ü 일의 자리의 숫자가 4인 경우

천의 자리에 올 수 있는 숫자는 0, 4를 제외한 4개 백의 자리와 십의 자리에는 천의 자리와 일의 자리의 숫자

를 제외한 4개의 숫자 중 2개를 택하여 배열하면 되므로 ¢Pª=4_3=12

따라서 일의 자리의 숫자가 4인 짝수의 개수는 4_12=48

Ú, Û, Ü에서 구하는 짝수의 개수는 60+48+48=156

1525 5 1526 6 1527 60 1528 360 1529 420 1530 30

본문  224쪽

Mini Review Test 핵심 01~05

1525 Ç*ÁP¢=18ÇPª에서

(n+1)n(n-1)(n-2)=18n(n-1) 이때 n+1¾4, n¾2에서 n¾3이므로 양변을 n(n-1)로 나누면

(n+1)(n-2)=18, nÛ`-n-20=0 (n+4)(n-5)=0 ∴ n=5 (∵ n¾3)

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Ⅲ. 순열과 조합

106

1526 ÇP£-2Ç*ÁPª=36에서

n(n-1)(n-2)-2(n+1)n=36이므로 nÜ`-5nÛ`-36=0

6 1 -5 0 -36

6 6 36

1 1 6 0

∴ nÜ`-5nÛ`-36=(n-6)(nÛ`+n+6) (n-6)(nÛ`+n+6)=0

이때 n¾3이고 nÛ`+n+6>0이므로 n=6

1527 교육부장, 환경부장, 체육부장이 모두 여학생이므로 남학생 의 인원수를 고려할 필요가 없다.

따라서 구하는 경우의 수는 서로 다른 여학생 5명에서 3명을 택하여 일렬로 배열하는 경우의 수와 같으므로

°P£=5_4_3=60

1528 정의역의 원소가 다를 때 함숫값이 서로 달라야 하므로 공역 의 원소 중에서 중복되지 않게 선택을 해야 한다.

따라서 조건을 만족시키는 함수의 개수는 서로 다른 공역의 원소 6개에서 정의역의 원소의 수인 4개를 택하여 일렬로 배 열하는 경우의 수와 같으므로

¤P¢=6_5_4_3=360

참고 xÁ<X, xª<X일 때, xÁ+xª이면 f(xÁ)+f(xª)를 만족시키는 함수는 일대일함수이다. 정의역 X의 원소의 개수 가 r, 공역 Y의 원소의 개수가 n일 때, 함수 f`:`X``1Ú`Y에 대하여 일대일함수의 개수는 ÇP¨이다.

1529 짝수가 되기 위해서 일의 자리에 올 수 있는 숫자는 0, 2, 4, 6이다.

Ú 일의 자리의 숫자가 0인 경우

천의 자리, 백의 자리, 십의 자리에는 일의 자리의 숫자 0 을 제외한 6개의 숫자 중에서 3개를 택하여 배열하면 되 므로

¤P£=6_5_4=120

Û 일의 자리의 숫자가 2 또는 4 또는 6인 경우

천의 자리에 올 수 있는 숫자는 0과 일의 자리의 숫자를 제외한 5개

백의 자리와 십의 자리에는 천의 자리와 일의 자리의 숫 자를 제외한 5개의 숫자 중에서 2개를 택하여 배열하면 되므로

°Pª=5_4=20

따라서 일의 자리의 숫자가 2 또는 4 또는 6인 짝수의 개 수는

(5_20)_3=300

Ú, Û에서 구하는 짝수의 개수는 120+300=420

1531 ⑴ 5!, 120, 120, 720 ⑵ 576 1532 ⑴ 36 ⑵ 48

1533 3!, 6, 4!, 24, 6, 24, 288

1534 480 1535 1728

본문  225쪽 핵심

06

1530 짝수가 되기 위해서 일의 자리에 올 수 있는 숫자는 0, 2, 4 이다.

Ú 일의 자리의 숫자가 0인 경우

천의 자리에 올 수 있는 숫자는 1, 2의 2개

백의 자리와 십의 자리에는 일의 자리와 천의 자리의 숫 자를 제외한 3개의 숫자 중에서 2개를 택하여 배열하면 되므로

£Pª=3_2=6

따라서 일의 자리의 숫자가 0인 3000 이하의 짝수의 개 수는

2_6=12

Û 일의 자리의 숫자가 2인 경우

천의 자리에 올 수 있는 숫자는 1의 1개

백의 자리와 십의 자리에는 일의 자리와 천의 자리의 숫 자를 제외한 3개의 숫자 중에서 2개를 택하여 배열하면 되므로

£Pª=3_2=6

따라서 일의 자리의 숫자가 2인 3000 이하의 짝수의 개 수는

1_6=6

Ü 일의 자리의 숫자가 4인 경우

천의 자리에 올 수 있는 숫자는 1, 2의 2개

백의 자리와 십의 자리에는 일의 자리와 천의 자리의 숫 자를 제외한 3개의 숫자 중에서 2개를 택하여 배열하면 되므로

£Pª=3_2=6

따라서 일의 자리의 숫자가 4인 3000 이하의 짝수의 개 수는

2_6=12

Ú, Û, Ü에서 구하는 짝수의 개수는 12+6+12=30

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10. 순열과 조합 107 1531 ⑵ 여학생 4명을 한 사람으로 생각하여 4명을 일렬로 세우는

방법의 수는 4!=24

여학생 4명이 자리를 바꾸는 방법의 수는 4!=24 따라서 구하는 방법의 수는

24_24=576

1532 ⑴ 야구 선수 3명을 한 사람으로 생각하여 3명을 일렬로 세 우는 방법의 수는 3!=6

야구 선수 3명이 자리를 바꾸는 방법의 수는 3!=6 따라서 구하는 방법의 수는

6_6=36

⑵ 농구 선수 2명을 한 사람으로 생각하여 4명을 일렬로 세 우는 방법의 수는 4!=24

농구 선수 2명이 자리를 바꾸는 방법의 수는 2!=2 따라서 구하는 방법의 수는

24_2=48

1534 소설책 2권을 한 권으로, 시집 5권을 한 권으로 생각하여 2권 을 일렬로 꽂는 방법의 수는 2!=2

소설책 2권이 자리를 바꾸는 방법의 수는 2!=2 시집 5권이 자리를 바꾸는 방법의 수는 5!=120 따라서 구하는 방법의 수는

2_2_120=480

1535 야구 선수 3명을 한 사람으로, 농구 선수 4명을 한 사람으로, 축구 선수 2명을 한 사람으로 생각하여 3명을 일렬로 세우는 방법의 수는 3!=6

야구 선수 3명이 자리를 바꾸는 방법의 수는 3!=6 농구 선수 4명이 자리를 바꾸는 방법의 수는 4!=24 축구 선수 2명이 자리를 바꾸는 방법의 수는 2!=2 따라서 구하는 방법의 수는

6_6_24_2=1728

1536 ⑴ ¢P¢, 24, 24, 144 ⑵ 1440 1537 72 1538 3600 1539 8 1540 72 1541 144

본문  226쪽 핵심

07

1536 ⑵ 남학생 4명을 일렬로 세우는 방법의 수는 4!=24 남학생 사이사이와 양 끝 5개의 자리에 여학생 3명을 세

우는 방법의 수는 °P£=60 따라서 구하는 방법의 수는 24_60=1440

1537 b, c, d를 일렬로 배열하는 방법의 수는 3!=6

b, c, d 사이사이와 양 끝 4개의 자리에 a, e를 배열하는 방 법의 수는 ¢Pª=12

따라서 구하는 방법의 수는 6_12=72

1538 과학책 5권을 일렬로 꽂는 방법의 수는 5!=120

과학책 사이사이와 양 끝 6개의 자리에 수학책을 꽂는 방법 의 수는 ¤Pª=30

따라서 구하는 방법의 수는 120_30=3600

1539 어른을 , 아이를 라 하면 어른과 아이가 교대로 서는 방 법은

, 

의 순서로 교대로 서는 방법의 수는 2!_2!=4

의 순서로 교대로 서는 방법의 수는 2!_2!=4

따라서 구하는 방법의 수는 4+4=8

1540 자음 b, c, d를 , 모음 a, e, i를 라 하면 자음과 모음이 교대로 배열되는 방법은

, 

의 순서로 교대로 배열하는 방법의 수는 3!_3!=36

의 순서로 교대로 배열하는 방법의 수는 3!_3!=36

따라서 구하는 방법의 수는 36+36=72

1541 남학생 4명을 일렬로 세우고 그 사이사이에 여학생 3명을 세 우면 된다.

따라서 구하는 방법의 수는 4!_3!=24_6=144

1542 ⑴ 48 ⑵ 4!, 24, 4, 24, 4, 192

1543 ⑴ 12 ⑵ 24 1544 ⑴ 120 ⑵ 960 1545 10800 1546 144

본문  227쪽 핵심

08

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Ⅲ. 순열과 조합

108

1542 ⑴ b와 t가 양 끝에 오는 경우는

b◯◯◯◯t와 t◯◯◯◯b인 2가지이다.

b와 t 사이에 e, a, u, y의 4개의 문자를 일렬로 배열하는 방법의 수는 4!=24

따라서 구하는 방법의 수는 2_24=48

1543 ⑴ 남학생 2명을 양 끝에 세우는 방법의 수는 2!=2 남학생 사이에 여학생 3명을 일렬로 세우는 방법의 수는

3!=6

따라서 구하는 방법의 수는 2_6=12

⑵ 남 여 여 남을 한 명으로 생각하여 2명을 일렬로 세우 는 방법의 수는 2!=2

남학생 2명 사이에 여학생 3명 중에서 2명을 선택하여 일 렬로 세우는 방법의 수는 £Pª=6

남학생 2명이 자리를 바꾸는 방법의 수는 2!=2 따라서 구하는 방법의 수는

2_6_2=24

1544 ⑴ A를 두 번째, G를 다섯 번째에 오도록 배열하는 경우는

◯A◯◯G◯◯

A와 G는 고정되어 있기 때문에 남은 5개의 ◯ 자리에 남 은 5개의 문자를 일렬로 배열하는 방법의 수는 5!=120 ⑵ B◯◯D를 한 문자로 생각하여 4개의 문자를 일렬로 배열

하는 방법의 수는 4!=24

B와 D 사이에 B와 D를 제외한 5개의 문자 중 2개를 선 택하여 배열하는 방법의 수는 °Pª=20

B와 D가 자리를 바꾸는 방법의 수는 2!=2 따라서 구하는 방법의 수는 24_20_2=960

1545 모음은 o, i, a, 자음은 t, r, p, c, l

1545 모음은 o, i, a, 자음은 t, r, p, c, l

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