[출제의도] 조건을 만족시키는 자연수의 개수를 추론한다.
f(1)=1, f(2)=1, f(3)=2, f(4)=1, f(5)=2,
f(6)=2, f(7)=3, f(8)=1, f(9)=2, f(10)=2,
f(11)=3, f(12)=2, f(13)=3, f(14)=3, f(15)=4,
f(16)=1, f(17)=2, ⋯
따라서 f(n)=2를 만족시키는 n을 나열하면
3=2+1, 5=22+1, 6=22+2, 9=23+1, 10=23+2, 12=23+22, 17=24+1, ⋯
∴ n=2m+1 또는 n=2m+2k
(단, m과 k는 자연수이고, k<m)
(i) n=2m+1일 때
n=2m+1≤100에서 1≤m≤6
(ii) n=2m+2k일 때
n=2m+2k≤100에서 1≤k<m≤6 …… ㉠
㉠을 만족시키는 두 자연수 k, m의 순서쌍 (k,m)의 개수는 1부터 6까지 서로 다른 6개의 자연수에서 2개의 수를 택하는 조합의 수
6C2=15와 같다.
(i), (ii)에서 f(n)=2를 만족시키는 n의 개수는 6+15=21
[참고] f(n)의 값은 n을 이진법의 수로 나타내었을 때 1의 개수이다.