수리논술, 배움에서 논증의 완성까지.

간호-자연 3번

문제

🔒
짧은 시간에 너무 많은 문제를 여셔서 열람을 잠시 제한했습니다. 잠시 후 다시 시도하시거나 로그인해 주세요.
해설강의 준비중
+5점 · a=100,M=100,m=12\displaystyle a=100,M=100,m=12 (a\displaystyle a는 빨간 구슬의 개수, M\displaystyle M은 시행 횟수, m\displaystyle m은 빨간 구슬을 꺼낸 횟수)라고 하면, PN(12)=NaCMm  aCmNCM\displaystyle P_N(12)=\frac{{}_{N-a}\mathrm C_{M-m}\;{}_a\mathrm C_m}{{}_N\mathrm C_M}이다.

a=100,M=100,m=12\displaystyle a=100,M=100,m=12 (a\displaystyle a는 빨간 구슬의 개수, M\displaystyle M은 시행 횟수, m\displaystyle m은 빨간 구슬을 꺼낸 횟수)라고 하면, PN(12)=NaCMm  aCmNCM\displaystyle P_N(12)=\frac{{}_{N-a}\mathrm C_{M-m}\;{}_a\mathrm C_m}{{}_N\mathrm C_M}이다.

+5점 · 이로부터 PN1(12)PN(12)\displaystyle \frac{P_{N-1}(12)}{P_N(12)}를 계산하면, PN1(12)PN(12)=(N1a)!N!(Mm)!(N1aM+m)!M!(NM)!(Na)!(N1)!(Mm)!(NaM+m)!M!(N1M)!=N(NaM+m)(NM)(Na).\displaystyle \frac{P_{N-1}(12)}{P_N(12)}=\frac{\frac{(N-1-a)!N!}{(M-m)!(N-1-a-M+m)!M!(N-M)!}}{\frac{(N-a)!(N-1)!}{(M-m)!(N-a-M+m)!M!(N-1-M)!}}=\frac{N(N-a-M+m)}{(N-M)(N-a)}.

이로부터 PN1(12)PN(12)\displaystyle \frac{P_{N-1}(12)}{P_N(12)}를 계산하면,PN1(12)PN(12)=(N1a)!N!(Mm)!(N1aM+m)!M!(NM)!(Na)!(N1)!(Mm)!(NaM+m)!M!(N1M)!=N(NaM+m)(NM)(Na).\displaystyle \frac{P_{N-1}(12)}{P_N(12)}=\frac{\frac{(N-1-a)!N!}{(M-m)!(N-1-a-M+m)!M!(N-M)!}}{\frac{(N-a)!(N-1)!}{(M-m)!(N-a-M+m)!M!(N-1-M)!}}=\frac{N(N-a-M+m)}{(N-M)(N-a)}.

+4점 · 제시문 (ㄹ)에 의해, PN(12)\displaystyle P_N(12)가 최대가 되려면, 우선 N(NaM+m)(NM)(Na)1\displaystyle \frac{N(N-a-M+m)}{(N-M)(N-a)}\le1이어야 한다. 이를 정리하면 다음의 부등식이 나온다. NaMm\displaystyle N\le\frac{aM}m.

제시문 (ㄹ)에 의해, PN(12)\displaystyle P_N(12)가 최대가 되려면, 우선 N(NaM+m)(NM)(Na)1\displaystyle \frac{N(N-a-M+m)}{(N-M)(N-a)}\le1이어야 한다.이를 정리하면 다음의 부등식이 나온다. NaMm\displaystyle N\le\frac{aM}m.

+4점 · PN+1(12)PN(12)1\displaystyle \frac{P_{N+1}(12)}{P_N(12)}\le1는 위 부등식의 N\displaystyle NN+1\displaystyle N+1을 넣고, 부등식의 방향을 바꾼 것과 같으므로, PN(12)\displaystyle P_N(12)가 최대가 되는 필요조건은 aMm1NaMm\displaystyle \frac{aM}m-1\le N\le\frac{aM}m이다.

PN+1(12)PN(12)1\displaystyle \frac{P_{N+1}(12)}{P_N(12)}\le1는 위 부등식의 N\displaystyle NN+1\displaystyle N+1을 넣고, 부등식의 방향을 바꾼 것과 같으므로, PN(12)\displaystyle P_N(12)가 최대가 되는 필요조건은 aMm1NaMm\displaystyle \frac{aM}m-1\le N\le\frac{aM}m이다.

+2점 · 이 조건을 만족하는 자연수는 1\displaystyle 1개 밖에 없으므로 그 자연수가 우리가 찾는 최댓값을 주는 N\displaystyle N이다. aMm=1000012=25003=833.3\displaystyle \frac{aM}m=\frac{10000}{12}=\frac{2500}3=833.3\ldots이므로 N=833\displaystyle N=833이다.

이 조건을 만족하는 자연수는 1\displaystyle 1개 밖에 없으므로 그 자연수가 우리가 찾는 최댓값을 주는 N\displaystyle N이다. aMm=1000012=25003=833.3\displaystyle \frac{aM}m=\frac{10000}{12}=\frac{2500}3=833.3\ldots이므로 N=833\displaystyle N=833이다.

+5점 · a=100,M=100,m=10\displaystyle a=100,M=100,m=10 (a\displaystyle a는 빨간 구슬의 개수, M\displaystyle M은 시행 횟수, m\displaystyle m은 빨간 구슬을 꺼낸 횟수)라고 하면, PN(10)=MCm(aN)m(1aN)Mm\displaystyle P_N(10)={}_M\mathrm C_m\left(\frac aN\right)^m\left(1-\frac aN\right)^{M-m}이다.

a=100,M=100,m=10\displaystyle a=100,M=100,m=10 (a\displaystyle a는 빨간 구슬의 개수, M\displaystyle M은 시행 횟수, m\displaystyle m은 빨간 구슬을 꺼낸 횟수)라고 하면, PN(10)=MCm(aN)m(1aN)Mm\displaystyle P_N(10)={}_M\mathrm C_m\left(\frac aN\right)^m\left(1-\frac aN\right)^{M-m}이다.

+12점 · 최대가 되는 N\displaystyle N을 찾기 위해 함수 f(x)=xm(1x)Mm\displaystyle f(x)=x^m(1-x)^{M-m}을 생각하자. 이 함수를 미분하면 f(x)=xm1(1x)Mm1(mMx)\displaystyle f^{\prime}(x)=x^{m-1}(1-x)^{M-m-1}(m-Mx)이므로, x=mM\displaystyle x=\frac mM에서 최대가 된다.

최대가 되는 N\displaystyle N을 찾기 위해 함수 f(x)=xm(1x)Mm\displaystyle f(x)=x^m(1-x)^{M-m}을 생각하자. 이 함수를 미분하면 f(x)=xm1(1x)Mm1(mMx)\displaystyle f^{\prime}(x)=x^{m-1}(1-x)^{M-m-1}(m-Mx)이므로, x=mM\displaystyle x=\frac mM에서 최대가 된다.

+3점 · MCm\displaystyle {}_M\mathrm C_mN\displaystyle N과 무관하므로, 최대가 되는 N\displaystyle NN=aMm=1000\displaystyle N=\frac{aM}m=1000이다.

MCm\displaystyle {}_M\mathrm C_mN\displaystyle N과 무관하므로, 최대가 되는 N\displaystyle NN=aMm=1000\displaystyle N=\frac{aM}m=1000이다.

첨삭 사례

아직 등록된 첨삭 사례가 없습니다.

질문과 답변 · 0개질문과 답변 · 고정 0개

아직 등록된 질문이 없습니다. 질문 작성은 멤버십 회원만 가능합니다.