공통수학2집합수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

곱이 6의 배수 아닌 집합

문제

집합 {1,2,3,4,,30}\left\{ 1 , 2 , 3 , 4 , \cdots , 30 \right\}의 부분집합 중에는 어떤 두 원소의 곱도 66의 배수가 아닌 수들로만 이루어진 것이 있다. 예를 들면, {1,2,4,5,20}\left\{ 1 , 2 , 4 , 5 , 20 \right\}, {3,5,9,15}\left\{ 3 , 5 , 9 , 15 \right\}이다. 이와 같은 부분집합 중에서 원소의 개수가 최대인 집합을 MM이라고 할 때, 집합 MM의 원소의 개수를 구하시오. [3점]

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해설

6의 배수는 2와 3의 공배수이므로 두 원소의 곱이 6의 배수가 아닌 원소들로만 이루어진 집합은 집합에 2의 배수가 포함되면 3의 배수는 원소가 될 수 없고, 3의 배수가 포함되면 2의 배수는 원소가 될 수 없다. 그러므로 2의 배수를 포함하고 3의 배수가 포함되지 않는 집합이 원소의 개수가 많으므로 집합 M은 3의 배수를 제외한 나머지 원소들을 갖는 집합이다. 따라서, 원소의 개수는 30-10=20이다.

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