AMC 10 · 2008 · #7

학년 8 algebra
exponentsdifference-of-squaresfraction-arithmetic convert-to-algebraeasier-related-problem ↑ 선수 지식: exponents
📏 중간 풀이 💡 2 개 인사이트
문제
어떤 분수의 분자는 (3²⁰⁰⁸)² - (3²⁰⁰⁶)²이고, 분모는 (3²⁰⁰⁷)² - (3²⁰⁰⁵)²이다. 이 분수를 하나의 값으로 간단히 하라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
$\ 1$
(B)
$\ \frac{9}{4}$
(C)
$\ 3$
(D)
$\ \frac{9}{2}$
(E)
$\ 9$

AMC 10 2008 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 변수 도입하기

지수 (2008, 2007, ...)는 겁을 주려고 있을 뿐이다. 네 거듭제곱이 서로 가까이 붙어 있으니, 가장 작은 것에 a = 3²⁰⁰⁵ 라는 이름을 붙이고 나머지 거듭제곱을 모두 a의 작은 배수로 다시 쓴다. 그러면 거대한 식이 손으로 나눌 수 있는 두 자리 수 분수로 무너진다.

1STEP 1

가장 작은 거듭제곱에 이름 붙이기

네 거듭제곱 중 가장 작은 것을 a = 3²⁰⁰⁵으로 놓으면 모든 항이 이 덩어리의 작은 배수가 된다.

a = 3²⁰⁰⁵
2STEP 2

각 거듭제곱 다시 쓰기

밑이 같으니 3²⁰⁰⁶=3a, 3²⁰⁰⁷=9a, 3²⁰⁰⁸=27a이고, 제곱하면 729a², 9a², 81a², a²이다.

(3²⁰⁰⁸)²=729a², (3²⁰⁰⁶)²=9a², (3²⁰⁰⁷)²=81a², (3²⁰⁰⁵)²=a²
3STEP 3

분자와 분모 정리하기

동류항끼리 따로 빼면 분자는 720a², 분모는 80a²이 된다.

(729a²-9a²)/(81a²-a²)=720a²/80a²
4STEP 4

약분하고 나누기

분자와 분모의 a²이 약분되고 720을 80으로 나누면 9, 즉 (E)이다.

720a²/80a²=720/80=9
정답
9
분자의 거듭제곱은 분모의 대응하는 거듭제곱보다 지수가 각각 2씩 크므로, 분수 전체는 3²=9 배만큼 커져야 한다. 깔끔한 결과 9는 정확히 선택지 (E)에 해당하고, 9가 실제 선택지에 있으므로 빠뜨린 것이 없다.
💡핵심 정리

지수가 엄청나게 커 보일 때는 가장 작은 거듭제곱에 별명을 붙여라. 그러면 괴물 같은 수들이 머릿속으로 나눌 수 있는 분수로 줄어든다.

  • 가장 작은 거듭제곱에 이름 붙이기
  • 각 거듭제곱 다시 쓰기
  • 분자와 분모 정리하기
  • 약분하고 나누기