AMC 10 · 2005 · #18

학년 7 arithmetic
combinations-basic systematic-enumerationcomplementary-counting ↑ 선수 지식: combinations-basic
📏 짧은 풀이 💡 2 개 인사이트
문제
전화번호는 555-abc-defg 꼴이고, 일곱 개의 숫자 a,b,c,d,e,f,g는 모두 서로 다르며, 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 커지는 순서로 적혀 있고, 그중 어느 것도 0이나 1이 아니다. 이런 전화번호가 몇 개 가능한지 세어라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
1
(B)
2
(C)
7
(D)
8
(E)
9

AMC 10 2005 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 관점 바꾸기

'커지는 순서' 규칙이 핵심 열쇠이다. 이 규칙 때문에 숫자를 배열하는 것은 전혀 선택의 대상이 아니고, 오직 어떤 일곱 숫자를 쓸지만 결정하면 된다. 그러면 무섭게 보이는 전화번호 세기가 그냥 '숫자 집합 고르기' 세기로 바뀐다. 도구 #3 (가능성 지우기)으로 먼저 0과 1을 버려 숫자 후보를 줄인다. 그다음 도구 #16 (관점 바꾸기)이 진짜 계산을 한다. 남길 일곱 숫자를 고르는 대신, 빼낼 한 숫자를 고른다 — 훨씬 작은 결정이다. 도구 #2 (빠짐없이 나열하기)는 같은 총합을 직접 나열로 확인해 주는 보조 수단이다.

1STEP 1

쓸 수 있는 숫자 나열하기

0과 1을 빼면 후보는 2,3,4,5,6,7,8,9뿐이고, 일곱 자리를 채울 숫자는 여덟 개다.

{2,3,4,5,6,7,8,9} → 8개의 쓸 수 있는 숫자
2STEP 2

커지는 순서가 배열을 고정한다

커지는 순서 때문에 고른 집합마다 배열은 단 하나뿐이므로, 번호 세기는 곧 일곱 숫자 집합 세기다.

고른 7개 숫자 집합 하나 ⟷ 정확히 전화번호 하나
3STEP 3

숫자 하나를 빼내며 세기

8 개 중 7 개를 남기는 것은 하나를 빼내는 것과 같고, 뺄 숫자가 8 가지이므로 답은 (D)다.

8개 중 7개 남기기 = 8개 중 1개 빼내기 = 8 → (D)
정답
8
답 8은 선택지 목록 안에 정확히 들어 있고 작은 값인데, 배열이 강제되고 숫자 집합이 몇 개 안 되는 문제에는 이 정도가 어울린다. 간단히 나열해 보면 확인된다. 2를 빼면 3456789, 3을 빼면 2456789, 이렇게 계속해서 9를 빼면 2345678 — 빼낸 숫자마다 하나씩 정확히 8 개의 번호가 나온다. 선택지 (C) 7은 '숫자를 고르는 여덟 가지 방법' 대신 '일곱 개의 숫자'를 세어 버린 사람을 위한 함정이고, (E) 9는 1이 금지된 것을 잊고 1부터 9까지 아홉 숫자를 그대로 센 사람을 위한 함정이다.
💡핵심 정리

순서가 강제되면 어떤 숫자를 고를지만 세면 된다 — 여덟 숫자 중 일곱을 남기는 것은 버릴 하나를 고르는 것과 같으므로 전화번호는 8 개이다.

  • 쓸 수 있는 숫자 나열하기
  • 커지는 순서가 배열을 고정한다
  • 숫자 하나를 빼내며 세기