공통수학1순열과 조합AI심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

두 등식에서 n, r 거꾸로 찾기

문제

2r<n2 \leq r < n인 두 자연수 nn, rrnPr=6×nPr1{} _{n} \mathrm{P} _{r} = 6 \times {} _{n} \mathrm{P} _{r - 1}, nPr+1=1680{} _{n} \mathrm{P} _{r + 1} = 1680 을 만족시킬 때, n+rn + r의 값을 구하시오. [4점]

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해설

nPr=n!(nr)!\displaystyle {} _{n} \mathrm{P} _{r} = \frac{n !}{( n - r ) !}, nPr1=n!(nr+1)!\displaystyle {} _{n} \mathrm{P} _{r - 1} = \frac{n !}{( n - r + 1 ) !}이므로 nPr=(nr+1)×nPr1{} _{n} \mathrm{P} _{r} = ( n - r + 1 ) \times {} _{n} \mathrm{P} _{r - 1} 조건에서 nr+1=6n - r + 1 = 6이므로 n=r+5n = r + 5 nPr+1=n(n1)(nr)=(r+5)(r+4)5{} _{n} \mathrm{P} _{r + 1} = n ( n - 1 ) \cdots ( n - r ) = ( r + 5 ) ( r + 4 ) \cdots 5이므로 r=2r = 2이면 7×6×5=2107 \times 6 \times 5 = 210, r=3r = 3이면 8×7×6×5=16808 \times 7 \times 6 \times 5 = 1680 r4r \geq 4이면 16801680보다 커지므로 r=3r = 3, n=8n = 8 실제로 8P3=336=6×56=6×8P2{} _{8} \mathrm{P} _{3} = 336 = 6 \times 56 = 6 \times {} _{8} \mathrm{P} _{2}이다. 따라서 n+r=8+3=11n + r = 8 + 3 = 11

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