확률과 통계순열과 조합수능 기출킬러 문제 (22·30번 수준)

검은 유리 상자 배치

문제

다음 그림과 같이 크기가 같은 정육면체 모양의 투명한 유리 상자 1212개로 직육면체를 만들었다.

이 중에서 44개의 유리 상자를 같은 크기의 검은 색 유리 상자로 바꾸어 넣은 직육면체를 위에서 내려다 본 모양이 (가), 옆에서 본 모양이 (나)와 같이 되도록 만들 수 있는 방법의 수는? [4점]

(가)

(나)

54544848424236363030

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해설

주어진 조건을 만족하려면 33개의 가로 행에는 각각 적어도 하나의 검은 색 유리상자가 들어가야 하고, 44개의 세로 열에도 각각 적어도 하나의 검은 상자가 들어가야 한다. 따라서 33개의 가로 행 중에서 22개의 검은 색 유리상자가 포함될 11개의 행을 택하는 방법의 수는 33가지이고, 이 행의 44개의 유리 상자 중에서 검은 색 유리상자로 바뀔 22개의 상자를 택하는 경우는 수는 4C2=6{}_{4} C _{2} = 6(가지)이다. 이제 위의 3×6=183 \times 6 = 18가지 경우의 수 중의 하나가 아래의 그림과 같다고 하자.

ac
bd

이제 a,ba , b 중에서 한 행을 택하고 c,dc , d 중에서 나머지 한 행을 택하는 방법의 수는 2×1=22 \times 1 = 2(가지)이다. 따라서 구하는 방법의 수는 18×2=3618 \times 2 = 36

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