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이항계수 계산기(nCr)

이항계수 C(n, r) 값을 무료로 정확하게 계산합니다. 순열 nPr과 팩토리얼 n!, r!, (n − r)!도 함께 구하고, n = 1,000까지 단계별 풀이를 보여 줍니다.

C(n, r)
P(n, r)
C(n, r) — 조합
P(n, r) — 순열
n!
r!
(n − r)!

단계별 풀이

    계산기 소개

    이항계수 C(n, r)은 ‘n개 중 r개를 고르는 조합의 수’로, 서로 다른 n개에서 순서를 생각하지 않고 r개를 고르는 방법의 수입니다. 고등학교 수학에서는 보통 ₙCᵣ로 씁니다. 이 값은 파스칼의 삼각형 n번째 줄의 r번째 수, (1 + x)ⁿ을 전개했을 때 xʳ의 계수, 그리고 이항분포 확률 공식에 나오는 C(n, k)와 같습니다.

    이 계산기는 정수 연산을 그대로 사용하므로 반올림이 전혀 없습니다. 예를 들어 C(1000, 500)은 300자리 수인데, 모든 자리를 빠짐없이 보여 줍니다. 순서가 중요한 경우의 순열 수 nPr과 공식에 나오는 세 팩토리얼도 함께 구합니다.

    사용 방법

    1. 전체 개수 n을 입력합니다(0부터 1,000까지의 정수).
    2. 고를 개수 r을 입력합니다(0부터 n까지).
    3. C(n, r), nPr, 팩토리얼 값을 확인합니다. 긴 숫자는 복사 버튼으로 복사할 수 있습니다.
    4. 단계별 풀이에서는 큰 팩토리얼을 약분해 작은 인수 r개만 곱하는 지름길을 보여 줍니다.

    공식

    조합(순서를 따지지 않음)

    C(n, r) = n! / (r! · (n − r)!)

    n!은 n개 전체를 나열하는 모든 순서의 수입니다. 여기서 r!과 (n − r)!로 나누면 뽑힌 묶음 안의 순서와 남은 묶음 안의 순서가 제거됩니다. 이런 순서 바꿈은 다른 선택을 만들지 않기 때문입니다.

    곱셈 공식(약분 이용)

    C(n, r) = [n · (n − 1) · … · (n − r + 1)] / r!

    (n − r)!이 약분되어 사라지므로 분자에는 인수 r개만 있으면 됩니다. C(n, r) = C(n, n − r)이므로 r과 n − r 중 작은 쪽을 쓰면 계산이 짧아집니다.

    순열(순서가 중요함)

    P(n, r) = n! / (n − r)! = C(n, r) · r!

    순서를 따지지 않는 r개의 선택 하나하나를 r!가지 순서로 배열할 수 있으므로, 순열의 수는 조합의 수의 r!배입니다.

    파스칼의 법칙

    C(n, r) = C(n − 1, r − 1) + C(n − 1, r)

    특정한 한 개를 고르는 경우(나머지 n − 1개에서 r − 1개를 고름)와 고르지 않는 경우(나머지 n − 1개에서 r개를 모두 고름)로 나누어 생각합니다. 파스칼의 삼각형에서 각 수가 바로 위 두 수의 합인 이유가 바로 이것입니다.

    풀이 예제

    예제 1: 포커 다섯 장 패

    표준 카드 52장에서 5장을 받을 때 가능한 패는 몇 가지일까요? 카드를 받는 순서는 상관없으므로 C(52, 5)를 구합니다.

    1. 위에서부터 다섯 개 인수를 곱합니다: 52 × 51 × 50 × 49 × 48 = 311,875,200. 이것은 받는 순서까지 구분한 경우의 수 P(52, 5)이기도 합니다.
    2. 5! = 120으로 나누어 다섯 장의 순서 차이를 없앱니다.
    3. 311,875,200 / 120 = 2,598,960.

    답: 가능한 패는 C(52, 5) = 2,598,960가지이므로, 특정한 패 하나가 나올 확률은 2,598,960분의 1입니다.

    예제 2: 49개 중 6개를 고르는 로또

    1부터 49까지의 숫자 중 6개를 추첨하는 로또가 있습니다. 가능한 번호 조합은 몇 가지이고, 복권 한 장으로 여섯 숫자를 모두 맞힐 확률은 얼마일까요?

    1. 위에서부터 여섯 개 인수: 49 × 48 × 47 × 46 × 45 × 44 = 10,068,347,520.
    2. 6! = 720으로 나눕니다: 10,068,347,520 / 720 = 13,983,816.
    3. 복권 한 장이 1등에 당첨될 확률 = 1 / 13,983,816 ≈ 7.15 × 10⁻⁸.

    답: C(49, 6) = 13,983,816입니다. 복권을 한 장 사면 여섯 숫자를 모두 맞힐 확률은 약 7.2 × 10⁻⁸입니다.

    이항계수 계산기를 사용하는 경우

    적용할 수 없는 경우

    자주 하는 실수

    자주 묻는 질문

    nCr은 무슨 뜻인가요?

    nCr은 n개에서 r개를 뽑는 조합의 수로, 이항계수 C(n, r)과 같은 값입니다. 예를 들어 5C2 = 10입니다.

    nCr과 nPr의 차이는 무엇인가요?

    nCr은 순서를 따지지 않는 선택의 수이고, nPr은 순서를 따지는 배열의 수입니다. nPr = nCr × r!이므로 nPr은 항상 nCr 이상입니다.

    0!이 1인 이유는 무엇인가요?

    0개를 배열하는 방법은 ‘아무것도 하지 않기’ 한 가지뿐이기 때문입니다. 또 0! = 1로 정의하면 C(n, 0) = n! / (0! · n!) = 1 같은 공식이 예외 없이 성립합니다.

    왜 이항계수라고 부르나요?

    이항식 (x + y)ⁿ을 전개했을 때 xʳyⁿ⁻ʳ의 계수가 C(n, r)이기 때문입니다. 예를 들어 (x + y)³ = x³ + 3x²y + 3xy² + y³이고, 계수 1, 3, 3, 1은 C(3, 0)부터 C(3, 3)까지의 값입니다.

    nCr은 이항분포와 어떤 관계가 있나요?

    P(X = k) = C(n, k) · pᵏ · (1 − p)ⁿ⁻ᵏ에서 이항계수는 n번의 시행 중 정확히 k번 성공하는 순서가 몇 가지인지를 셉니다. 그런 순서는 모두 같은 확률 pᵏ(1 − p)ⁿ⁻ᵏ을 가집니다.

    이 계산기가 다룰 수 있는 가장 큰 n은 얼마인가요?

    n은 1,000까지입니다. 결과는 정확한 정수이며, n = 1,000일 때 n!은 2,568자리이고 페이지에는 자릿수와 함께 모든 자리가 표시됩니다.

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