AMC 10 · 2002 · #17

학년 6 rate-ratio
fraction-arithmeticratio-proportion identify-subproblems ↑ 선수 지식: fraction-arithmetic
📏 중간 풀이 💡 2 개 인사이트
문제
컵 1에는 커피 4 온스가 들어 있고, 같은 크기의 컵 2에는 크림 4 온스가 들어 있다. 컵 1의 커피 절반을 컵 2에 붓고, 컵 2를 충분히 저은 뒤, 컵 2에 든 액체의 절반을 컵 1로 되붓는다. 이제 컵 1에 든 액체 중 크림이 차지하는 분수는 얼마인가?

답을 골라 클릭하세요.

(A)
$\frac{1}{4}$
(B)
$\frac13$
(C)
$\frac38$
(D)
$\frac25$
(E)
$\frac12$

AMC 10 2002 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 작은 문제로 쪼개기

과정에 붓기가 두 번 있으므로, 도구 #7 (작은 문제로 쪼개기)은 이를 한 번에 하나씩 다루고 각 컵에 커피와 크림이 각각 몇 온스 있는지 계속 세어 두라고 한다. 도구 #8 (단위 살펴보기)은 그 셈을 정직하게 유지한다: 모든 수는 온스 단위의 양이고, 최종 답은 (컵 1의 크림 온스)를 (컵 1의 전체 온스)로 나눈 값이다. 두 번째 붓기를 쉽게 만드는 하나의 열쇠는, 저은 컵은 균일하므로 그 절반을 되부으면 커피의 절반과 크림의 절반이 정확히 함께 되돌아온다는 것이다 — 비율이 그대로 보존된다. 도구 #4 (변수 도입하기)는 가볍게만 쓰인다: 미지의 문자 대신 커피와 크림이라는 두 구체적인 양을 단계마다 추적한다.

1STEP 1

커피의 절반을 옮기기

커피 4 온스의 절반이 옮겨가 컵 1에는 커피 2 온스가 남고, 컵 2는 커피 2 온스와 크림 4 온스로 6 온스가 된다.

컵 1: 2 oz 커피 컵 2: 2 oz 커피 + 4 oz 크림 = 6 oz
2STEP 2

컵 2를 고정된 혼합물로 보기

저으면 컵 2는 커피 2 대 크림 4로 균일해져, 어느 부분을 떠내도 1/3은 커피, 2/3은 크림이다.

커피:크림 = 2:4 = 1:2 → 1/3 커피, 2/3 크림 (어느 부분이든)
3STEP 3

컵 2의 절반을 되붓기

컵 2의 절반 3 온스는 커피 1 온스와 크림 2 온스로 갈려, 컵 1은 커피 3 온스와 크림 2 온스가 된다.

1/2(6)=3 oz 되붓기 = 1_커피 + 2_크림 → 컵 1: 3 oz 커피 + 2 oz 크림
4STEP 4

크림 분수 구하기

컵 1은 커피 3에 크림 2, 모두 5 온스이므로 크림 분수는 2/5, 곧 선택지 (D)이다.

크림/전체 = 2/(2+3) = 2/5 → (D)
정답
2/5
크림이 보존되는지 확인하자. 처음에 크림은 4 온스였고, 두 번째 붓기가 그중 2 온스를 컵 1로 보냈으며 컵 2에는 2 온스가 남았다 — 합쳐서 여전히 4 온스이므로 크림이 새로 생기거나 사라지지 않았다. 크기 점검도 맞는다: 컵 1은 액체 5 온스로 끝났고 처음에는 크림이 전혀 없었으므로 크림 분수는 1/2보다 작아야 한다; 2/5는 절반보다 살짝 작아 합당하다. 함정 답 1/2은 컵 1이 되붓는 과정에서 커피도 1 온스 얻어 전체가 4가 아니라 5가 된다는 것을 잊을 때 나온다.
💡핵심 정리

커피와 크림의 온스를 계속 세어라: 저은 컵은 균일하므로 그 절반을 되부으면 각각의 절반이 되돌아오고, 컵 1에는 5 온스 중 크림 2 온스가 남아 2/5가 된다.

  • 커피의 절반을 옮기기
  • 컵 2를 고정된 혼합물로 보기
  • 컵 2의 절반을 되붓기
  • 크림 분수 구하기