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단원 : 경우의 수 (이항정리)

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(1)

1.

1) 다음은 두 자연수과 < 에 대하여

   ⋯  의 값을 이항정리를 이용하여 구하는 과정이다.

는이 아닌 실수라 하자.

은 다항식   에서의 계수이다.

  은 다항식     에서의 계수이다.

은 다항식   에서의 계수이다.

따라서

   ⋯  은 다항식 가 에서 의 계수이다.

그러므로

   ⋯  나

이다.

위의 과정에서 (가)와 (나)에 알맞은 것을 차례로 나열한 것은?

[4점][2004년 6월]

(가) (나)

       

    

       

  

③           

     

    

     

  

2.

다음 중

 

의 전개식에서 의 계수와 같은 것은? 2)

[3점][2005년 7월]

①  × ②  × ③  ×

④  × ⑤  ×

3.

다항식     의 전개식에서 의 계수는? 3)

[3점][2005년 9월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

4.

자연수 에 대하여

   

CkCkC⋯kCk 

일 때,  의 값을 구하시오. 4)

[4점][2005년 9월]

단원 : 경우의 수 (이항정리)

(2)

5.

다음을 이용하여 C C C… C을 간 단히 하면? 5)

[4점][2005년 10월]

Ⅰ.           

Ⅱ. CC   (은 자연수, 는 정수,  ≦  ≦ )

① PC

④ P ⑤ C

6.

6) 다항식    의 전개식에서   의 계수와 다항식

    의 전개식에서   의 계수가 같게 되는 모든 순서쌍  에 대하여 의 최댓값을 구하시오.

(단, 는 자연수이고, 은  ≥ 인 자연수이다.)

[4점][2006학년도 수능]

7.

  의 전개식에서 의 계수를 구하시오. 7)

[3점][2006년 6월]

8.

다항식   의 전개식에서 의 계수가 일 때, 의 계 수를 구하시오. (단, 는 상수이다.) 8)

[4점][2006년 9월]

9. 

  

  

  

  

  

을 전개한 식에서 항의 계수는? 9)

[4점][2006년 10월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

10.

다항식   의 전개식에서 의 계수와 상수항의 합이  일 때, 양의 상수 의 값은?10)

[3점][2007학년도 수능]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

11.

, 에 대한 식

 

 

을 전개할 때, 의 계수를 구하시 오. 11 )

[3점][2007년 4월]

(3)

12.

logCCC ⋯ C의 값을 구하시오.12) [3점][2007년 5월]

13.

다항식   의 전개식에서 의 계수가  일 때, 의 값을 구하시오. 13 )

[3점][2007년 6월]

14.

그림과 같은 수의 배열을 파스칼의 삼각형이라고 한다.

어두운 부분의 모든 수들의 합은? 14)

[점][2007년 7월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

15.

다항식   의 전개식에서 의 계수가 의 계수의 

배일 때, 양의 상수 의 값을 구하시오. 1 5)

[3점][2007년 9월]

16.

logCC…C의 값은? 16)

[3점][2007년 10월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

17. 

  

의 전개식에서 의 계수는?17 )

[3점][2008학년도 수능]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

18.

  

의 전개식에서 의 계수를 구하시오.18)

[3점][2008년 3월]

(4)

19. 

 

의 전개식에서 의 계수를 구하시오.19)

[3점][2008년 5월]

20.

다항식     의 전개식에서 의 계수를 구하시오.

20)

[3점][2008년 9월]

21. 

  

의 전개식에서 상수항이 존재하도록 하는 모든 자 연수 의 값의 합은? 21)

[3점][2008년 10월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

22. 

  

의 전개식에서

 의 계수는?22)

[4점][2009학년도 수능]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

23.

다음은 이 소수일 때, C 는 의 배수임을 증명한 것이다.

<증명>

    

 C

에서 (가) 의 계수는 C이다.

한편     

  

C



  

C    

에서 (가) 의 계수는   

C (나) 이다.

따라서 CCCC ⋯ C이다.

그런데 이 소수이므로 (다) 인 자연수 에 대하여

C는 의 배수이다.

따라서 (다) 인 자연수 에 대하여 C의 배 수이고 CC 이므로 C 는 의 배수이다.

위 증명에서 (가), (나), (다)에 알맞은 것은? 2 3)

[3점][2008년 10월]

(가) (나) (다)

①  C    ≦  ≦ 

②  C    ≦  ≦   

③  C    ≦  ≦ 

④  C    ≦  ≦   

⑤  C    ≦  ≦ 

24.

  의 전개식에서 의 계수가  일 때, 의 계수를 구하시오. (단, 은 자연수이다.)24)

[3점][2009년 3월]

(5)

25.

다음은 이  이상의 자연수일 때   

 의 값을 구하 는 과정이다.

두 다항식의 곱

  ⋯        ⋯ 에서

  의 계수는      ⋯   ⋯ *이다.

등식            의 좌변에서   의 계수는 (가) 이고, *을 이용하여 우변에서   의 계수를 구하면

  

    × (나) )이다.

따라서 (가)  

    × (나) ) 이다.

한편  ≦  ≦ 일 때,  × ×    이므로

  



  

 ×    × (나) )   ×  

    × (나) )

(다) 이다.

[ 증 명 ]

위의 과정에서 (가), (나), (다)에 알맞은 것은? 25)

[4점][2009년 6월]

(가) (나) (다)

     

×  

         

×

       

×

      ×  

        ×

26.

이하의 자연수 중에서   

의 값이 의 배수가 되도

록 하는 의 개수를 구하시오. 26)

[4점][2009년 6월]

27. 

  

의 전개식에서 의 계수를 구하시오. 27)

[3점][2009년 10월]

28.

28)

 

의 전개식에서 어떤 자연수 에 대하여

 의 항 이 존재한다. 이 최소일 때,

의 계수는?

[4점][2009년 10월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

29.

다항식   의 전개식에서 의 계수가 일 때, 자연수

의 값을 구하시오.29)

[3점][2010학년도 수능]

(6)

30.

   의 전개식에서 세 항 , , 의 계수가 이 순서 로 등비수열을 이룰 때, 상수 의 값은? (단,  ≠ ) 30)

[3점][2010년 3월]



 ②



 ③



 ④



 ⑤





31.

  

C



  의 값을 구하시오. 31)

[3점][2010년 4월]

32.

      ⋯  의 전개식에서 의 계수 를 구하시오. 32)

[4점][2010년 4월]

33.

CCCCCC의 값은? 33)

[점][2010년 4월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

34. 

 

의 전개식에서 상수항을 구하시오. 34)

[3점][2010년 6월]

35. 

  



  

의 전개식에서 상수항을 구하시오. 35)

[점][2010년 7월]

36.

다항식  의 전개식에서 의 계수를 구하시오. 36 )

[3점][2010년 10월]

37.

37) 수열 에 대하여   

C  이다.

  



 

 

 일 때,   의 값을 구하시오. (단,  는 서로 소인 자연수이다.)

[3점][2010년 11월]

(7)

38.

38)

 

의 전개식에서 의 계수를 구하시오.

[3점][2010년 11월]

39. 

 

의 전개식에서 의 계수는? 39)

[3점][2011년 7월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

40.

다항식   의 전개식에서 의 계수와 의 계수가 같 을 때,  의 값을 구하시오. (단, 는 양수이다.) 40 )

[4점][2011년 9월]

41.

   의 전개식에서 의 계수를 구하시오.41)

[3점][2011년 10월]

42.

가 소수일 때,

  

에 대한 전개식에서 상수항이

이다. 두 수 , 의 곱 의 값을 구하시오.42) (단, 은 자연 수이다.)

[4점][2011년 10월]

43.

다항식   의 전개식에서 의 계수가 일 때, 의 계수는?43)(단, 는 상수이다.)

[3점][2012학년도 수능]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

44.

44)      의 전개식에서 서로 다른 항의 개수를 구 하시오.

[4점][2012년 5월]

45.

다항식   의 전개식에서 의 계수는?45)

[2점][2012년 6월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

(8)

46.

46)

  

의 전개식에서 의 계수를 구하시오.

[점][2012년 7월]

47.

47) 다항식   의 전개식에서 의 계수가 일 때, 양수

의 값을 구하시오.

[3점][2012년 9월]

48.

48) 다항식   의 전개식에서 의 계수는?

[3점][2012년 10월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

49.

49)

 

의 전개식에서 상수항을 구하시오.

[점][2013년 7월]

50.

50)   의 전개식에서 의 계수를 구하시오.

[점][2013년 7월]

51.

51) 이 이상의 자연수일 때, 에 대한 다항식

  

전개식에서 의 계수를 이라 하자. lim

→∞

 의 값을 구하시오.

[4점][2013년 9월]

52.

52)

 

의 전개식에서 의 계수는?

[3점][2013년 10월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

53.

53) CCCCCC의 값을 구하시오.

[3점][2013년 10월]

(9)

54.

54)

  

의 전개식에서 상수항이 일 때, 양수 의 값을 구하시오.

[3점][2014년 6월]

55.

55) 다항식   의 전개식에서 의 계수를 구하시오.

[3점][2014년 7월]

56.

56) 다항식   의 전개식에서 의 계수를 구하시오.

[3점][2014년 10월]

57.

57) 다항식   의 전개식에서 의 계수가 일 때, 양수  의 값은?

[3점][2015학년도 수능]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

58.

58) 다항식   의 전개식에서 의 계수는?

[3점][2015년 7월]

①  ②  ③  ④  ⑤ 

59.

59) 다항식   의 전개식에서 의 계수를 구하시오.

[3점][2016년 4월]

60.

60)

  

의 전개식에서 의 계수는?

[3점][2016년 6월]

 ②

 ③

 ④

 ⑤



61.

61)  의 전개식에서 의 계수를 구하시오.

[3점][2016년 7월]

(10)
(11)

1) ①

       …   

     

         

 

        …㉠

이므로   … 은 ㉠의 의 계수이다.

즉, 분자의 식에서     의 전개식에서   의 계수이므로

  …     2) ②

전개식의 일반항은

C  

C․  ․  

이때,     에서   이므로

의 계수는  ×C이다.

3) ⑤

  

  

이므로

  의 전개식에서 의 계수는   일 때이므로 ×  

  의 전개식에서 의 계수는   일 때이므로 ×  

따라서     의 전개식에서 의 계수는     

4) 

    

 



    ․  

∴     

․       ․  ․  

5) ③

  의 전개식에서 의 계수는 C이므로

    에서 의 계수는

C CC C  C C  ⋯C CC CC CC C⋯C C  C C C⋯ C

  의 전개식에서 의 계수는 C ∴C C C⋯ CC ∴C C C⋯ CC

6) 

  의 전개식에서   의 계수는

 

          의 전개식에서

 

   

   

   

   

따라서 구하는 의 최댓값은 이다.

7) 135

    

    

⋅⋅  

따라서 은   일 때이므로 구하는 계수는

⋅ ․  이다.

8) 

  의 전개식에서 일반항은

 (  ⋯) 이므로 의 계수는 이다.

의 계수는   이므로   에서    따라서, 의 계수는  ⋅  

9) ②

  

의 일반항은 C  

C  이므로

          에서

   일 때,     를 만족하는 정수 의 값이 존재하지 않으므로

항은 존재하지 않는다.

    일 때,    를 만족하는 의 값은 각각   이므로,

항의 계수는

CCC       이다.

10) ⑤

  

  

C   이므로

의 계수는   에서 C    ⋯⋯ ㉠ 상수항은   에서 C    ⋯⋯ ㉡

    ,     

∴    (∵ 는 양수) 11) 135

 

 

 

의 계수는 같다.

 

의 전개식의 일반항은

C  

 

  C  이고,

  일 때, 의 계수는  C 이다.

12) 

(12)

C n     n ×  n    

∴   

14) ③ 어두운 부분의 합은

  



    

  



 

  



 

  

  



 

  

 

(별해)  ⋯ 

 ⋯ 이므로

 ⋯ 

  ⋯ 이므로

 ⋯    따라서 어두운 부분의 합은 

15) 20

  의 전개식에서

의 계수는C∙ a a

의 계수는C∙ a a

의 계수가의 계수의 배이므로

  ×

    

∴    ∵ >

16) ⑤

…  이므로

… 



 

∴ log…  log 

17) ⑤

  

의 전개식에서 일반항은

C  



C⋅          ⋯ 

     ∴   

의 계수는 C⋅  

18) 

  

의 전개식의 일반항은

C

 

  C××    ×   

이므로     에서   

따라서 의 계수는 C× ×  

19) 10

⋅⋅ ×⋅⋅ 

⋅⋅ ×⋅⋅ 

     

 

21) ⑤

C   C     ( ≦  ≦ )

이때,      ,    을 만족하는 순서쌍   은

       이다.

따라서 의 값들의 합은 이다.

22) ②

  

의 전개식에서 일반항은

C⋅  

C⋅  



 의 항은     에서   일 때이므로



 의 계수는 C 

23) ②

(가)  (나) C   (다)  ≦  ≦    24) 

    

C   

이므로 의 계수는 C   이다.

C      



 

×      

에서   이므로 의 계수는

C      × × 

 × × 

 

25) ③

    에서   의 계수는      이고

      을 이용하여   의 계수를 구하면

  

    ×  

이다.

따라서       

  ×  이다.

한편,  ≦  ≦ 일 때,  ×  ×     이므로

  

  

 ×    ×  

  ×

  

    ×  

  ×    

(13)

     

×은 다음과 같이 설명할 수 있다.

집합    ··· 에서 개의 수를 뽑는 경우의 수는 이다.

이것을 다음과 같이 나누어 구할 수 있다.

① 을 반드시 포함하는 경우의 수는 을 미리 뽑았으므로 나머지

  개의 수에서  개의 수를 더 뽑으면 되기 때문에      ② 를 포함해서 개의 수를 뽑는 경우의 수는     

③ 을 포함해서 개의 수를 뽑는 경우의 수는      그런데 각각의 수는 모두 가지 경우에 중복되게 계산되었으므로 위 경우의 수의 합은     × × 

이것이 과 같아야 하므로     ×  

     

×

26) 

  

⋯    

∵ ⋯

 이 의 배수이므로

      ⋯⋯ 일 때이다.

∴ 의 개수는 개이다.

27) 135

C  

 

C   이므로

의 계수는 C  이다.

28) ②

 

의 일반항은   

  



항이 존재하기 위해서는    인  이 존재하여야 한다. 즉,

    이다. 이 때, 이 최소가 되는 경우는      일 때이다.

따라서 계수는  이다.

29) 

  의 전개식의 일반항은 (단,  ≤  ≤ )이므로

의 계수는  



  

 ,    

∴   

30) ①

  의 전개식에서 , , 의 계수는

C, C, C 즉,  ,  ,   이 순서로 등비수열을 이루므로

   ․ 

  

이므로 의 계수는

 ×  ×   ×  ⋯   ×

따라서 의 계수는

  



   

  



 

  



  × 

 ×

 

 ×  ×

 이다.

33) ④

CCCCCC

C CC ⋯ CC C 

34) 

  

의 전개식의 일반항은

  

  ⋅   이므로

  일 때 상수항이다.

  을 대입하면  

35) 

C× 

C×

CC

∴ 

36) 

 의 전개식에서 일반항은 C   이므로 의 계수는

C  이다.

37) 11

[출제의도] 이항정리를 이용하여 무한등비급수를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.

 

  

C  에서

  

C       이다.

  

    

    

  

 

  



 

  



 

 

  

  

∴     

38) 10

[출제의도] 이항정리를 이용하여 식을 전개할 수 있는가를 묻는 문제이다.

 

의 전개식에서 일반항은

  

(14)

40) 

의 계수는 × 이고,

의 계수는 ×  이다.

따라서  에서

  

 (∵   )

∴   

41) 

C  ×  ×

 × × 

 

42) 

[출제의도] 이항정리를 이용하여 전개식의 계수를 구할 수 있는가를 묻는 문제이다.

C

  C    에서   

C

   ⋅

은 짝수이므로  대신에 , 를 대입하여 계산하면 성립하지 않고,

  일 때,

C  ·  · 이므로   이다.

∴    ·   

43) ①

의 계수는 C이므로

C   

∴   

따라서, 이 계수는 C 

⋅⋅ 

44) 

   에서 개의 문자에서 중복을 허용하여 개를 선택하는 경우의 수만큼 서로 다른 항이 존재하므로

 

마찬가지로   에서  

∴  ×   

45) ④

다항식   의 전개식의 일반항은         

의 계수는  

46) 60

C  

C  

     ∴   

의 계수는 C 

47) 12

48) ①

 의 전개식에서 C  C  이므로 의 계수는

  일 때 C  49) 240

 

의 전개식의 일반항

C  

 

에서 상수항은   인 경우이므로

C  

50) 60

  의 전개식의 일반항 C   에서

의 계수는   인 경우이므로

C  

51) 

  ⋅  

    

lim

→∞

lim

→∞    



 

52) ⑤

 

의 전개식의 일반항은 C  

C  

    에서   

따라서 의 계수는 C 이다.

53) 

  CC CCCC 양변에   을 대입하면

CCCCCC  

54) 3

  

의 전개식의 일반항은   

    

상수항은   일 때 이므로 상수항은 ⋅  

 

∴   ∵  

55) 160

  의 전개식에서 의 계수는 C·  

56) 45

  

  



C⋅   따라서 의 계수는 C 이다.

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