차암지구 고1수학과외







차암지구 고1수학과외
원탁에 학생을 앉히는 문제에서 학생은 인원수를 식에 바로 넣었다. 네 명일 때는 한 사람을 기준으로 고정해 나머지 세 명을 배열하여 \(3!=6\)이라고 구했지만, 인원이 한 명인 경우에도 같은 식을 기계적으로 적용하려다 경우의 의미를 놓쳤다.
인원수의 범위를 먼저 확인한 순간
풀이 전에 “원탁에 앉힐 사람이 실제로 몇 명인가”를 순서 번호로 적게 했다. 원순열 공식 \((n-1)!\)은 \(n\ge1\)인 사람 배열에 적용되며, \(n=1\)이면 \(0!=1\)이므로 한 가지 경우가 남는다. 학생은 공식이 사라지는 것이 아니라, 기준이 되는 사람을 정한 뒤 남은 사람이 0명인 상황도 하나의 배열로 세어야 한다는 점을 정리했다.
공식보다 먼저 인원수의 범위와 경계값의 의미를 확인한다.
질문 표현을 바꾼 적용
이번에는 “다섯 명이 원탁에 앉는 방법” 대신 “한 명을 기준석에 고정했을 때 나머지 자리에 앉는 순서”를 묻는 방식으로 바꾸었다. 학생은 기준이 된 사람을 제외하고 네 자리에 \(4!=24\)를 적용해, 원탁에서 회전한 배치를 중복해서 세지 않았다.
새로운 인원수로 확인한 결과
- 세 명이면 기준 인물 한 명을 고정하고 \(2!=2\)가지
- 한 명이면 남은 사람이 없지만 \(0!=1\)가지
- 따라서 \(n\ge1\)에서 원순열의 수는 \((n-1)!\)
마지막에는 네 명의 배치를 직접 두 줄로 나누어 회전한 배열을 같은 것으로 묶었다. 학생은 계산값만 확인하지 않고, 기준 인물을 바꾸어도 배열 수가 변하지 않는지 점검하며 원순열 공식의 경계값과 중복 제거 원리를 함께 검증했다.