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문제풀이

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[210429] 2021년 4월 학평 확률과통계 29번 두 남학생 $A$, $B$를 포함한 $4$명의 남학생과 여학생 $C$를 포함한 $4$명의 여학생이 있다. 이 $8$명의 학생이 일정한 간격을 두고 원 모양의 탁자에 다음 조건을 만족시키도록 모두 둘러앉는 경우의 수를 구하시오. (단, 회전하여 일치하는 것은 같은 것으로 본다.) (가) $A$와 $B$는 이웃한다. (나) $C$는 여학생과 이웃하지 않는다. $A$와 $B$는 항상 이웃하므로 묶어서 남학생 한 명으로 생각하자. 그러면 남학생 셋과 여학생 넷을 배열하는 경우의 수 문제로 볼 수 있다. 원순열이므로 먼저 $C$의 위치를 고정시켜놓고 생각하자. $C$의 옆자리에는 모두 남학생만이 와야한다. $C$와 $C$의 양옆에 고정된 두 남학생을 제외하고 남은 한 남학생과 나머지 여학생 셋을 배열하는 경우의 ..
[210430] 2021년 4월 학평 확률과통계 30번 다음 조건을 만족시키는 $14$ 이하의 네 자연수 $x_1$, $x_2$, $x_3$, $x_4$의 모든 순서쌍 $(x_1,x_2,x_3,x_4)$의 개수를 구하시오. (가) $x_1+x_2+x_3+x_4=34$ (나) $x_1$과 $x_3$은 홀수이고, $x_2$와 $x_4$는 짝수이다. $0\le k_1,k_2,k_3,k_4\le6$에 대해 $x_1=2k_1+1$, $x_2=2k_2+2$, $x_3=2k_3+1$, $x_4=2k_4+2$로 둘 수 있다. (가) 조건에 이를 대입하자. $x_1+x_2+x_3+x_4=(2k_1+1)+(2k_2+2)+(2k_3+1)+(2k_4+2)=2(k_1+k_2+k_3+k_4)+6=34$ $k_1+k_2+k_3+k_4=14$ 이를 만족하는 순서쌍 $(k_1,k_2,k_..
[210422] 2021년 4월 학평 22번 실수 $a$에 대하여 두 함수 $f(x)$, $g(x)$를 $f(x)=3x+a$, $g(x)=\displaystyle\int^x_2(t+a)f(t)dt$라 하자. 함수 $h(x)=f(x)g(x)$가 다음 조건을 만족시킬 때, $h(-1)$의 최솟값은 $\dfrac{q}{p}$이다. $p+q$의 값을 구하시오. (단, $p$와 $q$는 서로소인 자연수이다.) (가) 곡선 $y=h(x)$ 위의 어떤 점에서의 접선이 $x$축이다. (나) 곡선 $y=|h(x)|$가 $x$축에 평행한 직선과 만나는 서로 다른 점의 개수의 최댓값은 $4$이다. $f(x)$가 최고차항의 계수가 $3$인 일차함수이므로 $g(x)$는 최고차항의 계수가 $1$인 삼차함수이고, $h(x)$는 최고차항의 계수가 $3$인 사차함수이다. (가)..
[210421] 2021년 4월 학평 21번 첫째항이 자연수인 수열 $\{a_n\}$이 모든 자연수 $n$에 대하여 $a_{n+1}=\begin{cases}a_n-2 \quad(a_n\ge0)\\a_n+5\quad(a_n
[210415] 2021년 4월 학평 15번 $1$보다 큰 실수 $k$에 대하여 두 곡선 $y=\log_2|kx|$와 $y=\log_2(x+4)$가 만나는 서로 다른 두 점을 $A$, $B$라 하고, 점 $B$를 지나는 곡선 $y=\log_2(-x+m)$이 곡선 $y=\log_2|kx|$와 만나는 점 중 $B$가 아닌 점을 $C$라 하자. 세 점 $A$, $B$, $C$의 $x$좌표를 각각 $x_1$, $x_2$, $x_3$이라 할 때, 다음 중 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (단, $x_1
[210330] 2021년 3월 학평 확률과통계 30번 숫자 $1,2,3,4$ 중에서 중복을 허락하여 네 개를 선택한 후 일렬로 나열할 때, 다음 조건을 만족시키도록 나열하는 경우의 수를 구하시오. (가) 숫자 $1$은 한 번 이상 나온다. (나) 이웃한 두 수의 차는 모두 $2$ 이하이다. 네 개의 숫자에서 중복을 허락해 네 개를 뽑아 나열하는 경우의 수는 $_4\Pi_4=256$가지이다. 이 중 (가) 조건이 성립하지 않는 것은 1을 제외한 세 개의 숫자에서 뽑아 나열한 $_3\Pi_4=81$가지이다. 따라서 (가) 조건에 맞는 나열은 $256-81=175$가지이다. (나) 조건을 어기는 경우는 1과 4가 이웃하는 경우이다. 1과 4가 이웃하는 경우에는 다음과 같은 3가지 경우가 있다. i) 1과 4가 처음 두 수일 때 / ii) 1과 4가 가운데 두 수..
[210329] 2021년 3월 학평 확률과통계 29번 $5$ 이하의 자연수 $a,b,c,d$에 대하여 부등식 $a\le b+1\le c\le d$를 만족시키는 모든 순서쌍 $(a,b,c,d)$의 개수를 구하시오. $b+1$은 $c$보다 작거나 같으므로 $5$ 이하이다. $5$ 이하의 자연수에서 $a, b+1,c,d$가 될 4개의 자연수를 중복을 포함해 뽑는 경우의 수는 $_5H_4$이다. 이때, $b+1=1$이면 $b=0$이 되어 불가능하다. 이 경우는 $a=b+1=1$일 때, 즉 $5$ 이하의 자연수에서 $c,d$가 될 2개의 자연수를 중복을 포함해 뽑는 $_5H_2$의 경우의 수가 있다. 따라서 구하는 순서쌍의 개수는 $_5H_4-_5H_2=_8C_4-_6C_2=70-15=55$
[210328] 2021년 3월 학평 확률과통계 28번 두 집합 $X=\{1,2,3,4,5\}$, $Y=\{2,4,6,8,10,12\}$에 대하여 $X$에서 $Y$로의 함수 $f$ 중에서 다음 조건을 만족시키는 함수의 개수는? (가) $f(2)f(5)$ $f(3)$은 그보다 작고 큰 값이 존재해야하므로 $4, 6,8,10,12$ 중 하나가 되어야한다. $f(3)$의 값이 결정되면 그보다 작은 값 중 $f(2), f(5)$가 될 값을 중복을 포함해 2개를 뽑고, 그보다 큰 값 중 $f(1),f(4)$가 될 값을 중복을 포함해 2개를 뽑으면 된다. 예를 들어, $f(3)=4$이면 $f(2),f(5)$는 무조건 $2$가 되어야하고, $f(1),f(4)$는 $6,8,10,12$에서 중복을 포함해 2개를 고르면 되므로 16가지 경우의 수가 있다. 이와 마찬가지로 $f..