덕포동 고1수학과외







덕포동 고1수학과외, 조합에서 중복 계산을 끊어 낸 사례
사상도서관에서 진행한 한 학습에서 학생은 “5명 중 2명을 뽑을 때 A 또는 B가 포함되는 경우”를 보고 곧바로 조합식을 세웠다. A를 포함하는 경우와 B를 포함하는 경우를 각각 계산해 더했지만, A와 B를 함께 뽑은 경우가 두 번 들어가 답이 실제보다 커졌다.
‘또는’이라는 조건에서 겹치는 경우를 놓치다
학생은 A를 뽑는 경우를 ₄C₁×₃C₁=12, B를 뽑는 경우도 12로 계산했다. 그러나 두 계산에는 A와 B를 동시에 선택한 경우가 공통으로 포함된다. 조합에서는 선택 순서를 고려하지 않더라도, 조건별 경우가 겹치면 단순히 더할 수 없다는 점이 핵심이었다.
조건을 나누기 전에 각 경우가 서로 겹치는지 먼저 확인한다.
교정할 때는 복잡한 식을 바로 계산하지 않고, 전체 경우에서 조건에 해당하지 않는 경우를 빼는 방식으로 기준을 하나로 정했다. 5명 중 2명을 뽑는 전체 경우는 ₅C₂=10이고, A와 B를 모두 포함하지 않는 선택은 나머지 3명 중 2명을 고르는 ₃C₂=3이다. 따라서 원하는 경우는 10-3=7이다.
목록이 아닌 문장 조건으로 바꾸어 적용하기
다음에는 “6명의 동아리원 중 3명을 뽑되, 회장과 부회장 중 적어도 한 명을 포함한다”는 문장형 조건을 제시했다. 학생은 먼저 ‘적어도 한 명’을 회장과 부회장을 모두 제외하는 경우의 반대로 해석했다. 전체 선택은 ₆C₃, 두 사람을 모두 제외한 선택은 나머지 4명 중 3명을 고르는 ₄C₃이므로 답은 20-4=16이었다.
다른 방식으로 답의 범위를 확인하다
마지막에는 회장만 포함하는 경우, 부회장만 포함하는 경우, 두 사람을 함께 포함하는 경우로 다시 나누었다. 각각 ₄C₂=6, ₄C₂=6, ₄C₁=4이므로 합은 16이다. 여집합을 이용한 계산과 경우 분류의 결과가 일치하면서, 학생은 조합 공식보다 먼저 조건 사이의 중복 여부를 판단해야 한다는 기준을 세웠다.