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신방동 고2수학과외

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학생 풀이 기록에서 드러난 조합의 갈림길

학생은 남학생 5명과 여학생 4명 중 3명을 뽑을 때 여학생이 적어도 한 명 포함되는 경우를 구하며, 여학생을 1명·2명·3명으로 나누어 계산했다.

직접 나누어 계산한 풀이

여학생을 1명 뽑는 경우는 \(\binom{4}{1}\binom{5}{2}=40\)가지, 2명 뽑는 경우는 \(\binom{4}{2}\binom{5}{1}=30\)가지, 3명 뽑는 경우는 \(\binom{4}{3}=4\)가지이다.

따라서 합은 \(40+30+4=74\)가지이다. 계산은 맞지만 조건을 경우별로 빠짐없이 나누어야 하므로 길어지기 쉽다.

전체에서 조건을 어기는 경우를 빼기

여사건으로 바꾸는 핵심

‘여학생이 적어도 한 명’의 반대는 ‘여학생을 한 명도 뽑지 않음’이다. 전체 9명 중 3명을 뽑는 경우에서 남학생만 3명 뽑는 경우를 빼면 된다.

\[ \binom{9}{3}-\binom{5}{3} =84-10 =74 \]

따라서 정답은 \(74\)가지이며, 1명·2명·3명을 각각 세는 풀이와 일치한다.

조건이 두 부류로 확장될 때

이번에는 9명 중 4명을 뽑되 남학생과 여학생이 각각 적어도 한 명 포함된다고 하자.

전체 경우에서 남학생만 뽑는 경우와 여학생만 뽑는 경우를 함께 제외한다.

\[ \binom{9}{4}-\binom{5}{4}-\binom{4}{4} =126-5-1 =120 \]

풀이 선택 기준

‘적어도 한 명’처럼 한 부류의 0명 선택만 제외하면 되는 조건은 여사건 풀이가 대체로 짧다. 두 부류가 모두 포함되어야 할 때는 전체에서 한 부류만 선택한 두 경우를 빼면 된다.

신방동과외에서 조합 문제를 점검할 때도 먼저 전체 경우를 정한 뒤, 조건을 위반하는 경우가 몇 종류인지 확인하면 불필요한 분할을 줄일 수 있다.

신방동 고2수학과외 학부모 후기

새 학습지를 풀던 저녁, 그래프를 그려 놓은 부분에서 교점과 적분 구간의 양 끝을 먼저 찾아 표시해 두었어요. 예예전에는 다시 봐야 할 내용도 머릿속으로만 기억하겠다고 하고 종이에는 따로 남기지 않았거든요. 이번에는 경계를 눈에 보이게 해 둔 다음 식을 세우고 있더라고요. 책상 서랍을 정리하다가 예전에 풀었던 적분 문제도 잠깐 보게 됐는데, 그 문제에도 교점과 구간 경계가 그래프 위에 다시 표시돼 있더라고요. 신방동 수학과외 이야기를 나누던 중에도 이런 부분은 눈여겨보게 됐는데, 말로만 넘기던 때와 달리 필요한 곳을 직접 짚어 둔 게 보이더라고요. 새 자료에서는 표시를 여기저기 남긴 게 아니라, 나중에 다시 확인할 한 군데만 따로 체크해 두었어요. 그래프의 경계와 식을 연결해서 보려는 흔적이 그 한 곳에 모여 있었습니다.

★★★★★학부모 후기

학교 보충수업을 다녀온 날, 책상 주변을 치우다가 아이가 풀어 둔 문제를 다시 보고 있더라고요. 답을 맞혔는지부터 볼 줄 알았는데 단위와 범위를 먼저 살피는 모습이 눈에 띄었어요. 신방동 수학과외 이야기를 나누던 때에도 이런 장면이 있었는지 떠올려 보게 됐습니다. 생각해 보니 전에는 복습할 때 그날 배운 내용을 처음부터 끝까지 훑는 식이었어요. 무엇을 다시 볼지 스스로 정하기보다는 수업에서 다룬 부분을 그대로 따라갔거든요. 그런데 이번에는 답을 적은 뒤 문제에서 요구한 조건이나 범위가 빠졌는지 따로 확인하고 있었습니다. 주말에 단어장을 펼쳤을 때도 비슷한 확인 방식이 보이더라고요. 답 뒤에 범위나 조건이 빠졌는지 살펴본 다음, 다시 본 부분이 한눈에 드러나도록 정리해 두었더라고요. 단순히 답만 확인한 게 아니라 문제에서 요구한 내용을 먼저 짚은 흔적이 남아 있었어요.

★★★★★학부모 후기

오답 문제를 풀어 놓은 자리를 보니 틀린 부분 전체가 아니라, 처음 잘못 적힌 식 하나만 네모로 묶어 두었더라고요. 중간고사를 일주일 앞둔 때라 그날 공부를 마친 뒤에도 그 표시가 눈에 띄었어요. 신방동 수학과외라는 말을 주변에서 들을 때와는 별개로, 집에서 보인 모습이 조금 달라 보여 유심히 봤습니다. 예전에는 오답을 다시 볼 때 정해진 순서대로 처음부터 반복하는 편이었거든요. 그런데 이번에는 어디서부터 고칠지 스스로 범위를 좁혀 놓고, 바로 그 식 옆에 수정할 자리를 남겨 두었어요. 틀린 문제를 통째로 붙잡고 있던 때와 달리 첫 실수 지점을 골라낸 셈이었죠. 단원평가를 앞두고 책을 정리하던 밤에도 같은 방식으로 처음 어긋난 식을 먼저 찾아 표시해 두었습니다. 질문할 부분은 지우지 않고 그대로 남겨 둔 채, 표시된 문제만 따로 확인할 수 있게 정리하고 있더라고요.

★★★★☆학부모 후기

신방동에서 수학 과외를 시작한 뒤, 아이가 숙제하다 모르는 문제가 여러 개 나와도 예전처럼 답만 보고 넘기지 않게 됐습니다. 선생님은 틀린 부분을 바로 지적하기보다 아이가 어느 지점에서 다르게 생각했는지 함께 찾아보고, 수업 전후 복습도 부담 없이 챙겨 주셨습니다. 요즘은 수업에서 궁금했던 내용을 먼저 말하고 다시 풀어 보는 모습이 보여 뿌듯합니다.

★★★★★학부모 후기

신방동에서 수학 과외를 시작한 뒤, 숙제를 끝내면 바로 덮던 아이가 요즘은 틀린 문제 옆에 풀이를 다시 살펴봅니다. 선생님께서 답을 재촉하지 않고 생각을 정리할 때까지 기다려 주셔서 모르는 부분도 편하게 질문하게 된 것 같습니다. 수업이 있는 날에도 책상을 정리하며 배운 내용을 먼저 이야기하는 모습이 기특했습니다.

★★★★★학부모 후기

학교 과제가 유난히 많았던 주간에도 아이는 신방동 수학 과외를 빠지지 않고 이어갔습니다. 완벽하게 해내려다 막히면 다음 진도로 서둘러 가려 했는데, 선생님께서 학교 숙제와 과외 숙제를 함께 살펴본 뒤 그날 할 일과 다음에 복습할 내용을 차분히 나눠 주셨습니다. 수업 후에는 틀린 문제를 보자마자 포기하지 않고 한 번 더 생각해 보려는 모습이 보여 부모로서 안심이 됐습니다.

★★★★★학부모 후기