마플시너지공통수학2풀이해설0766고퀄리티 풀이영상제공0766 각 부분집합의 최소 원소들의 총합 구하기

[문제 766] 핵심 개념 및 풀이 전략

각 부분집합의 최소 원소들을 모두 더하는 문제입니다.

접근법:
1. 각 원소가 ‘최소 원소’로서 몇 번이나 선택되는지를 셉니다.
2. (1이 최소 원소인 경우) 1을 반드시 포함하고, 1보다 작은 원소는 없는 부분집합의 개수입니다. 이는 1을 제외한 나머지 원소 {2, 4, …, 64} (6개)로 만들 수 있는 부분집합의 개수인 2⁶과 같습니다.
3. (2가 최소 원소인 경우) 2를 반드시 포함하고, 1은 포함하지 않는 부분집합의 개수입니다. 이는 2와 1을 제외한 나머지 5개 원소로 만들 수 있는 부분집합의 개수인 2⁵와 같습니다.
4. 이와 같은 방식으로 각 원소에 대해 계산합니다.
5. 최종 합 = (1 × 2⁶) + (2 × 2⁵) + (4 × 2⁴) + … + (64 × 2⁰)

주의할 점:
최소 원소 문제는 ‘그 원소보다 작은 원소는 모두 제외’하는 조건이 숨어있다는 것을 파악하는 것이 핵심입니다.

각 부분집합의 최소 원소들의 총합 구하기

마플시너지공통수학2풀이해설0767고퀄리티 풀이영상제공0767 각 부분집합의 최소 원소들의 총합(분수)

[문제 767] 핵심 개념 및 풀이 전략

766번 문제와 동일한 유형으로, 각 부분집합의 가장 작은 원소들의 합을 구하는 문제입니다.

접근법:
1. 각 원소가 ‘가장 작은 원소’로서 몇 번이나 선택되는지를 셉니다.
2. (1/16이 가장 작은 경우) 1/16을 반드시 포함하고, 그보다 작은 원소는 없는(이 경우 해당 없음) 부분집합입니다. 나머지 4개 원소로 만들 수 있는 부분집합의 개수인 2⁴ 번 등장합니다.
3. (1/8이 가장 작은 경우) 1/8을 반드시 포함하고, 1/16은 포함하지 않는 부분집합입니다. 나머지 3개 원소로 만들 수 있는 부분집합의 개수인 2³ 번 등장합니다.
4. 이 규칙을 모든 원소에 대해 적용합니다.
5. 최종 합 = (1/16 × 2⁴) + (1/8 × 2³) + … + (1 × 2⁰)

주의할 점:
원소들이 분수이더라도, ‘최소 원소’를 세는 원리는 동일합니다. 자기보다 작은 원소는 모두 제외하고 계산합니다.

각 부분집합의 최소 원소들의 총합(분수)

마플시너지공통수학2풀이해설0768고퀄리티 풀이영상제공0768 각 부분집합의 최대 원소들의 총합 구하기

[문제 768] 핵심 개념 및 풀이 전략

원소 개수 조건이 추가된, 각 부분집합의 가장 큰 원소들의 합을 구하는 문제입니다.

접근법:
1. 각 원소가 ‘가장 큰 원소’로서 몇 번이나 선택되는지를 셉니다.
2. (9가 최대 원소인 경우) 9를 반드시 포함하고, 9보다 큰 원소는 없는(당연) 부분집합 중, 원소 개수가 2 이상인 것을 셉니다. 9를 제외한 나머지 {1,3,5,7} (4개)로 만드는 부분집합(2⁴개)에 9를 추가하면 되는데, 공집합에 9를 추가한 {9}는 원소가 1개이므로 제외합니다. (2⁴ – 1)번 등장.
3. (7이 최대 원소인 경우) 7을 반드시 포함하고 9는 포함하지 않는 부분집합 중, 원소 개수가 2 이상인 것을 셉니다. 7,9 제외한 {1,3,5}(3개)로 만드는 부분집합(2³개) 중, 공집합 제외. (2³ – 1)번 등장.
4. 이 규칙을 반복하고, 최종 합 = (9 × (2⁴-1)) + (7 × (2³-1)) + … 를 계산합니다.

주의할 점:
최대 원소 문제는 ‘그 원소보다 큰 원소는 모두 제외’하는 조건이 숨어있으며, ‘원소 개수 2 이상’ 조건 때문에 각 경우에서 1씩 빼주어야 합니다.

각 부분집합의 최대 원소들의 총합 구하기

마플시너지공통수학2풀이해설0769고퀄리티 풀이영상제공0769 멱집합의 부분집합의 개수 구하기

[문제 769] 핵심 개념 및 풀이 전략

멱집합(Power Set)의 부분집합의 개수를 구하는 문제입니다.

접근법:
1. 먼저 집합 A를 원소나열법으로 나타냅니다. A = {1, 3, 9}.
2. P(A)는 집합 A의 **모든 부분집합을 원소로 갖는** 집합입니다.
3. 집합 A의 원소 개수는 3개이므로, A의 부분집합의 개수는 2³ = 8개 입니다.
4. 즉, 집합 P(A)의 **원소의 개수가 8개**입니다. n(P(A)) = 8.
5. 문제에서 묻는 것은 P(A)의 ‘부분집합’의 개수이므로, 2^(n(P(A))) = 2⁸ 입니다.

주의할 점:
P(A)의 원소 개수(2ⁿ)와 P(A)의 부분집합 개수(2^(2ⁿ))를 혼동하지 않도록 주의해야 합니다.

멱집합의 부분집합의 개수 구하기

마플시너지공통수학2풀이해설0754고퀄리티 풀이영상제공0754 원소 사이에 특별한 규칙이 있는 집합의 개수

[문제 754] 핵심 개념 및 풀이 전략

753번 문제와 유사하게, 원소 사이에 특별한 규칙 (x ∈ A 이면 8-x ∈ A)을 만족하는 집합의 개수를 세는 문제입니다.

접근법:
1. 원소가 될 수 있는 자연수는 1 ≤ x ≤ 7 입니다.
2. 규칙에 따라 원소들은 {1,7}, {2,6}, {3,5} 와 같이 쌍으로 존재하거나, {4} 처럼 혼자 존재할 수 있습니다.
3. 이 규칙을 만족하는 집합 A는, 이 짝지어진 묶음들({1,7}, {2,6}, {3,5}, {4})을 원소로 하는 새로운 집합의 부분집합과 같습니다.
4. 묶음의 개수가 4개이므로, 이들로 만들 수 있는 부분집합의 개수는 2⁴개 입니다.
5. 문제에서 공집합이 아닌 집합 A를 구하라고 했으므로, 공집합 1개를 제외한 2⁴-1 개가 답이 됩니다.

주의할 점:
개별 원소가 아닌 ‘원소 쌍’ 또는 ‘묶음’을 하나의 단위로 보고 부분집합의 개수를 세는 것이 이 유형의 핵심 아이디어입니다.

원소 사이에 특별한 규칙이 있는 집합의 개수

마플시너지공통수학2풀이해설0755고퀄리티 풀이영상제공0755 원소 사이에 곱셈 규칙이 있는 집합의 개수

[문제 755] 핵심 개념 및 풀이 전략

754번 문제와 완전히 동일한 유형입니다. 규칙이 (x ∈ A 이면 16/x ∈ A)으로 바뀌었습니다.

접근법:
1. 원소가 될 수 있는 자연수 x는 16의 양의 약수여야 합니다. {1, 2, 4, 8, 16}
2. 규칙에 따라 짝지어지는 원소 묶음을 찾습니다.
– {1, 16}
– {2, 8}
– {4} (4가 들어가면 16/4=4 이므로 혼자 가능)
3. 이 3개의 묶음으로 만들 수 있는 부분집합의 개수를 구합니다. (2³)
4. 공집합이 아닌 집합을 묻고 있으므로 1개를 빼줍니다.

주의할 점:
짝지어지는 규칙이 덧셈이든 곱셈이든, ‘묶음’을 하나의 원소처럼 취급하여 부분집합의 개수를 세는 원리는 동일합니다.

원소 사이에 곱셈 규칙이 있는 집합의 개수

마플시너지공통수학2풀이해설0756고퀄리티 풀이영상제공0756 원소 개수 조건이 있는 특별한 규칙의 집합

[문제 756] 핵심 개념 및 풀이 전략

755번 문제와 동일한 원리를 적용하지만, 원소의 개수에 대한 조건이 추가된 문제입니다.

접근법:
1. 원소가 될 수 있는 자연수는 20의 양의 약수입니다. {1, 2, 4, 5, 10, 20}
2. 규칙에 따라 짝지어지는 원소 묶음을 찾습니다. {1,20}, {2,10}, {4,5}
3. (a₂) 원소의 개수가 2개인 집합 A는, 3개의 묶음 중 1개를 선택하는 경우와 같습니다. (₃C₁ = 3개)
4. (a₄) 원소의 개수가 4개인 집합 A는, 3개의 묶음 중 2개를 선택하는 경우와 같습니다. (₃C₂ = 3개)
5. a₂와 a₄의 값을 더합니다.

주의할 점:
원소의 개수에 대한 조건이 주어지면, 전체 묶음 중에서 몇 개의 묶음을 선택할 것인지 조합(Combination)의 개념으로 접근하면 편리합니다.

원소 개수 조건이 있는 특별한 규칙의 집합

마플시너지공통수학2풀이해설0741고퀄리티 풀이영상제공0741 전체집합의 부분집합 사이의 포함 관계 이해

[문제 741] 핵심 개념 및 풀이 전략

A ⊂ X ⊂ B를 만족하는 집합 X의 개수를 구하는 기본적인 문제입니다.

접근법:
1. 세 집합 A, B, X를 모두 원소나열법으로 나타냅니다.
– A = {1, 2, 4}
– B = {1, 2, 3, 4, 6, 12}
2. 집합 X는 B의 부분집합이면서, A의 모든 원소(1, 2, 4)를 **반드시 포함**해야 합니다.
3. 따라서 집합 X의 개수는, B의 원소 중 {1,2,4}를 제외한 나머지 원소들 **{3, 6, 12}** 로 만들 수 있는 부분집합의 개수와 같습니다.
4. {3, 6, 12}의 원소 개수는 3개이므로, 구하는 집합 X의 개수는 2³ 입니다.

주의할 점:
A⊂X⊂B를 만족하는 X의 개수는 2^(n(B)-n(A)) 공식으로 빠르게 구할 수 있습니다.

전체집합의 부분집합 사이의 포함 관계 이해

마플시너지공통수학2풀이해설0757고퀄리티 풀이영상제공0757 원소 개수가 홀수인 특별한 규칙의 집합 찾기

[문제 757] 핵심 개념 및 풀이 전략

특별한 규칙을 만족하면서 원소의 개수가 홀수인 부분집합의 개수를 찾는 문제입니다.

접근법:
1. 원소가 될 수 있는 자연수는 36의 양의 약수입니다.
2. 규칙에 따라 짝지어지는 원소 묶음을 찾습니다.
– {1,36}, {2,18}, {3,12}, {4,9}
– {6} (자기 자신과 짝)
3. (나) 조건: 집합 X의 원소의 개수가 홀수이려면, 짝수 개로 이루어진 묶음 외에 홀수 개의 원소를 가진 묶음, 즉 **{6}을 반드시 포함**해야 합니다.
4. 따라서, 집합 X는 {6}을 반드시 포함하면서, 나머지 4개의 묶음({1,36}, {2,18}, {3,12}, {4,9})으로 만들 수 있는 부분집합입니다.
5. 4개의 묶음으로 만들 수 있는 부분집합의 개수는 2⁴ 입니다.

주의할 점:
원소의 개수가 홀수가 되려면, 자기 자신과 짝이 되어 단독으로 존재할 수 있는 원소(제곱수)를 반드시 포함해야 한다는 점을 추론하는 것이 핵심입니다.

원소 개수가 홀수인 특별한 규칙의 집합 찾기

마플시너지공통수학2풀이해설0742고퀄리티 풀이영상제공0742 원소의 곱이 짝수인 부분집합의 개수 찾기

[문제 742] 핵심 개념 및 풀이 전략

원소의 곱이 짝수인 부분집합의 개수를 찾는 문제입니다. 여사건의 원리를 이용하는 것이 편리합니다.

접근법:
1. ‘원소의 곱이 짝수’가 되려면, 부분집합에 **짝수가 적어도 하나** 포함되어야 합니다.
2. 이 조건의 여사건은 ‘부분집합의 모든 원소가 홀수’인 경우입니다.
3. (전체 경우) 집합 A의 모든 부분집합의 개수를 구합니다.
4. (여사건의 경우) 집합 A의 홀수 원소 {1, 3, 5}로만 만들 수 있는 부분집합의 개수를 구합니다.
5. (전체 개수) – (여사건의 개수)를 계산하여 답을 찾습니다.

주의할 점:
‘적어도 하나는 ~이다’ 라는 조건이 나오면, 전체 경우에서 반대되는 경우를 빼는 여사건 풀이법을 우선적으로 고려하는 것이 좋습니다.

원소의 곱이 짝수인 부분집합의 개수 찾기