곱해서 펼치면 숨어 있던 수의 규칙

확률과 통계 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: (1+x)를 세 번 곱한 식 (비교용: (2+x)를 두 번 곱한 식)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. (1+x)(1+x)(1+x)을 직접 곱해 펼친 식을 [칸 A]에 적어 보세요.
  2. 펼친 식에서 각 항 앞의 수 4개를 x의 차수 순서대로 [칸 B]에 적어 보세요.
  3. [칸 B]의 수 4개를 모두 더한 값을 [칸 C]에 적어 보세요.
  4. [칸 B]의 수에 +, −, +, −를 번갈아 붙여 계산한 값을 [칸 C] 옆에 작게 적어 보세요.
  5. [칸 B]의 첫째·셋째 수의 합과 둘째·넷째 수의 합을 각각 구해 [칸 D]에 적어 보세요.
  6. 이번에는 (2+x)(2+x)를 펼쳐 각 항 앞의 수 3개와 그 합을 [칸 E]에 적어 보세요.
칸 A — (1+x)(1+x)(1+x)을 펼친 식
칸 B — 각 항 앞의 수 4개
칸 C — 4개의 합 / 번갈아 계산한 값
칸 D — 첫·셋째 합, 둘·넷째 합
칸 E — (2+x)(2+x)의 수 3개와 합
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 C]에 적은 합은 2를 몇 번 곱한 수인가요? 펼치기 전 식의 x 자리에 어떤 수를 넣으면 이 합이 바로 나오는지 찾아서, 왜 그런지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ x 대신 ___을 넣으면 각 항이 앞의 수만 남아서 …

(2)④에서 번갈아 계산한 값이 0이 되었나요? 이것은 세 번 곱해서 생긴 우연일까요, 몇 번을 곱해도 생기는 규칙일까요? (1+x)를 곱하는 횟수를 직접 바꿔 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. ___번 곱해서 해 보니 …

(3)⑥의 [칸 E]의 합은 [칸 C]처럼 2를 거듭 곱한 수가 되었나요? 두 식의 무엇이 달라서 이런 차이가 생겼을지 여러분의 생각을 쓰세요. (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 수학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)곱해 펼친 식이 정확하고, 각 칸의 수와 합·차 계산을 빠짐없이 수행함상 · 중 · 하
해석 (40점)자기 가설에 이유를 붙였고, 곱하는 횟수를 직접 바꿔 확인한 근거가 있음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

곱해서 펼치면 숨어 있던 수의 규칙 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이항정리로 (1+x)ⁿ을 전개하면 (1+x)ⁿ = ₙC₀ + ₙC₁x + ₙC₂x² + ⋯ + ₙCₙxⁿ 입니다. 이를 이용해 다음을 해결하세요.

1.(1+x)⁴을 전개하여 이항계수를 차례로 나열하고, 그 합을 구하시오.
2.₅C₀ + ₅C₁ + ₅C₂ + ₅C₃ + ₅C₄ + ₅C₅ 의 값을 구하시오.
3.₆C₀ − ₆C₁ + ₆C₂ − ₆C₃ + ₆C₄ − ₆C₅ + ₆C₆ 의 값을 구하시오.
4.₇C₁ + ₇C₃ + ₇C₅ + ₇C₇ 의 값을 구하시오.
5.ₙC₀ + ₙC₁ + ₙC₂ + ⋯ + ₙCₙ = 256 일 때, 자연수 n의 값을 구하시오.
정답
1. 1, 4, 6, 4, 1 · 합 16 (=2⁴) 2. 2⁵ = 32 3. 0 (1−6+15−20+15−6+1) 4. 2⁶ = 64 5. n = 8 (2⁸=256)
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