스티커 문양 빈칸
문제
[그림 ]과 같이 개의 스티커 , , , , 는 각각 흰색 또는 회색으로 칠해진 개의 정사각형으로 이루어져 있다. 이 개의 스티커를 모두 사용하여 [그림 ]의 개의 정사각형으로 이루어진
모양의 판에 빈틈없이 붙여 문양을 만들려고 한다. [그림 ]은 스티커 를
모양의 판의 중앙에 붙여 만든 문양의 한 예이다.
| [표 4x3] | [표 4x3] | [표 4x3] |
| [표 4x3] | [표 4x3] | |
[그림 ]
| [그림 ] | [그림 ] |
다음은 개의 스티커를 모두 사용하여 만들 수 있는 서로 다른 문양의 개수를 구하는 과정의 일부이다. (단,
모양의 판을 회전하여 일치하는 것은 같은 것으로 본다.)
모양의 판의 중앙에 붙이는 스티커에 따라 다음과 같이 가지 경우로 나눌 수 있다.
(ⅰ) 또는 를 붙이는 경우 나머지 개의 스티커를 붙일 위치를 정하는 경우의 수는
이 각각에 대하여 개의 스티커를 붙이는 경우의 수는
그러므로 이 경우의 수는
(ⅱ) 또는 를 붙이는 경우 나머지 개의 스티커를 붙일 위치를 정하는 경우의 수는
이 각각에 대하여 개의 스티커를 붙이는 경우의 수는
그러므로 이 경우의 수는
(ⅲ) 를 붙이는 경우 나머지 개의 스티커를 붙일 위치를 정하는 경우의 수는
이 각각에 대하여 개의 스티커를 붙이는 경우의 수는
그러므로 이 경우의 수는
위의 (가), (나), (다)에 알맞은 수를 각각 , , 라 할 때, 의 값은? [4점] ①②③④⑤
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해설
A와 E는 회전하면 모두 일치하고, - 1가지 B와 C는 회전하면 모두 놓인 모양이 다르고, - 4가지 D는 회전하여 다른 경우는 2가지이다. - 2가지
(i) 중앙에 A 또는 E 를 붙인 경우 나머지 4개는 원순열에 의하여 3! 인데, 각각의 경우 회전하여 다른 경우의 수를 따지면 그러므로 (ii) 중앙에 B 또는 C 를 붙인 경우 네 방향이 모두 상대적으로 다른 모양이므로 나머지 4개를 놓는 경우의 수는 4! 각각의 경우 회전하여 다른 경우의 수를 따지면 그러므로 (iii) 중앙에 D 를 붙인 경우 나머지 4개는 회전하여 일치하는 경우가 2방향이므로 각각의 경우 회전하여 다른 경우의 수를 따지면 그러므로 따라서 서로 다른 문양의 개수는 (가), (나), (다)