






조합의 대칭성으로 오답 줄이기
최종 답을 다시 확인하니, 12명 중 10명을 뽑는 문제에서 계산 결과가 지나치게 복잡하게 나왔다. 선택한 10명보다 선택하지 않은 2명을 정하는 편이 훨씬 간단한데, 처음 풀이에서는 이 대응을 놓쳤다.
한 식에서 시작하는 조합 풀이
문제는 다음과 같다.
12명 중 대표 10명을 뽑는 방법의 수를 구하여라.
선택한 사람을 직접 세면
₁₂C₁₀ = 12! ÷ (10!·2!)
이다. 하지만 조합의 대칭성
ₙCᵣ = ₙC₍ₙ₋ᵣ₎
에 따라
₁₂C₁₀ = ₁₂C₂
로 바꿀 수 있다.
선택과 제외의 대응
10명을 선택하는 것은 선택하지 않을 2명을 정하는 것과 정확히 하나씩 대응한다. 따라서
₁₂C₂ = (12×11) ÷ (2×1) = 66
이므로 구하는 방법의 수는 66가지이다.
학생 풀이 기록에서 찾은 오류
처음에는 10명을 선택한다는 숫자만 보고 ₁₂C₁₀을 그대로 계산했다. 식 자체는 틀리지 않았지만, 10명을 고르는 대신 나머지 2명을 제외하는 관점으로 바꾸면 계산이 짧아진다는 점을 활용하지 못했다.
조합에서는 선택된 집합과 선택되지 않은 집합이 서로 보완관계인지 확인해야 한다. 전체가 12명일 때 10명을 고르는 일과 2명을 남기는 일은 같은 경우의 수를 센다.
다른 수에도 적용하기
예를 들어 15명 중 13명을 뽑는다면
₁₅C₁₃ = ₁₅C₂ = (15×14) ÷ 2 = 105
이다. 큰 수를 선택하는 문제에서는 전체 인원에서 선택 인원을 뺀 수가 더 작은지 먼저 살펴보면 계산 실수를 줄일 수 있다.
재송동과외에서 점검할 핵심
조합 문제를 풀 때는 계산 전에 다음을 확인한다.
- 전체 원소의 수가 얼마인지 확인한다.
- 선택하는 수와 선택하지 않는 수를 비교한다.
- 필요하면 ₙCᵣ = ₙC₍ₙ₋ᵣ₎로 바꾼다.
- 문제가 묻는 값이 경우의 수인지 다시 확인한다.
따라서 이 문제의 최종 답은 66가지이며, 핵심은 계산보다 선택된 집합과 제외된 집합의 대칭성을 파악하는 데 있다.