이 문제에서는 “적어도 한 개”의 의미에 대해 명확히 알아야 하는데
“적어도 한 개”의 의미는 최소한 한 개, 한 개 이상의 의미와 같습니다.
그런데
[적어도 1개의 짝수를 포함하는 것] = [1개 이상의 짝수를 포함하는 것]
= [1개,2개,3개,4개.....의 짝수를 포함하는 것]이므로
이런 경우를 헤아리는 것보다는
그 나머지의 경우인 [0개의 짝수를 포함하는 것]을 헤아리기가 훨씬 간단하지요.
그래서 대부분 이런 표현이 들어 있는 문제의 경우는
[적어도 A인 경우]=[전체의 경우] - [A이외의 경우] 와 같이 구합니다.
다시 말해서 어떤 집합의 부분집합 중
적어도 1개의 짝수를 포함하는 것 의 개수
= 1개 이상의 짝수를 포함하는 것의 개수
= (부분집합 전체의 개수) - ( 0개의 짝수를 포함하는 부분집합의 개수)
= (부분집합 전체의 개수) - ( 홀수만 포함하는 부분집합의 개수)입니다.
예를 들어,
집합A={1,2,3}의 부분집합중 적어도 1개의 짝수를 포함하는 것의 개수를 구해봅시다.
우선, 집합A의 부분집합을 구해보면 다음과 같이 2³=8개입니다.
➀ 원소0개인 부분집합 : { }
➁ 원소1개인 부분집합 : {2},{3},{4}
➂ 원소2개인 부분집합 : {2,3}, {2,4}, {3,4}
➃ 원소3개인 부분집합 : {2,3,4}
위의 부분집합을 짝수의 원소의 개수에 따라 분류해보면
➀ 짝수0개인 부분집합 : { },{3} ⇒ {3}의 부분집합
➁ 짝수1개인 부분집합 : {2},{4},{2,3},{3,4},
➂ 짝수2개인 부분집합 : {2,4},{2,3,4} 와 같이
적어도 1개(1개 이상)의 짝수를 포함하는 부분집합은 ➁,➂의 경우이므로
그 개수를 구할 땐 [부분집합전체의 개수]-[➀의경우의 개수]=8-2=6이 됩니다.
그러면 질문하신 집합E={1,2,3,4,5}의 부분집합중
[적어도 1개의 짝수를 포함하는 것의 개수]
=[부분집합 전체의 개수]-[0개의 짝수를 포함하는 부분집합의 개수]
=[부분집합 전체의 개수]-[홀수만 포함하는 부분집합의 개수]
=[{1,2,3,4,5}의 부분집합의 개수] - [{1,3,5}의 부분집합의 개수]
= (2의 5제곱)- 2³=24개가 됩니다.
적어도 한개의 짝수를 포함하는 것의 개수를 묻는 문제입니다.
따라서 전체 부분집합 개수에서 홀수로만 구성된 부분집합을 빼면 간단히 구할 수 있습니다.
전체부분집합 {1,2,3,4,5}의 개수에서 {1,3,5}의 부분집합의 개수를 뺍니다.
즉, 2의 5제곱 - 2의 3제곱이죠. 따라서 32-8=24 입니다.
여집합의 개념을 이용하는건데요, 많이 나오는 문제입니다.
좀 더 복잡하게 낼 수도 있어요.
잘 모르면 답안지를 보고 연구하는 방법도 괜찮은 것 같은 저 개인적인 생각인데..
아무튼 좋은 방법 잘 찾으시길 바랄께요.