수학여정 - 문제 분석 리포트

(2024학년도) 2023년 9월 모의평가 고3 수학 확통 24번 풀이 해설 [이해용/실전용]
문제의 분류확률과 통계 · 경우의 수 / 같은 것이 있는 순열 / 최단 경로
난이도하

🔍 이해용 풀이

문제
24. 그림과 같이 직사각형 모양으로 연결된 도로망이 있다. 이 도로망을 따라 A 지점에서 출발하여 P 지점을 거쳐 B지점까지 최단 거리로 가는 경우의 수는? [3점]
① 6    ② 7    ③ 8    ④ 9    ⑤ 10
A에서 B로 바로 가는 것이 아니라 반드시 P를 거쳐야 해요. 따라서 A에서 P까지 가는 길을 먼저 찾고, 그 다음 P에서 B까지 가는 길을 찾아서 연결해주면 됩니다. 연속해서 일어나는 일이니 두 경우의 수를 곱해주는 것이 핵심이에요.

step1. A에서 P까지 가는 최단 경로 수 구하기

step 1

A 지점에서 P 지점까지 가려면 오른쪽으로 3칸, 위쪽으로 1칸을 이동해야 해요. 총 4칸을 이동하는 동안 위쪽으로 1칸 이동할 타이밍을 고르는 것과 같으므로, 같은 것이 있는 순열을 이용하여 4!3!×1!=4가지가 됩니다.

step2. P에서 B까지 가는 최단 경로 수 구하기

step 2

P 지점에서 B 지점까지 가려면 오른쪽으로 1칸, 위쪽으로 1칸을 이동해야 해요. 총 2칸을 이동하므로, 2!1!×1!=2가지가 됩니다.

step3. 전체 경우의 수 구하기

A에서 P까지 가는 각각의 방법에 대하여 P에서 B까지 가는 방법이 이어지므로, 두 경우의 수를 곱해야 해요. 여기서 두 값을 더하지 않도록 조심하세요. 연속된 동작은 곱의 법칙을 적용합니다. 따라서 4×2=8가지가 됩니다.

[정답] ③

⚡ 실전용 풀이

step1. A에서 P까지 가는 최단 경로 수 구하기

4!3!1!=4

step2. P에서 B까지 가는 최단 경로 수 구하기

2!1!1!=2

step3. 전체 경우의 수 구하기

4×2=8   --- 곱의 법칙 이용

∴8

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