경시 · AMC 대비 · 4단계 중 4

AMC 10 · 2012A · #4

학년 4 geometry-2d
optimizationinterval-arithmetic extremal-constructioncasework ↑ 선수 지식: interval-arithmetic
📏 중간 풀이 💡 1 개 인사이트
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문제
반직선 BA, BC, BD는 모두 같은 점 B에서 출발한다. 반직선 BC는 반직선 BA와 24°의 각을 이루고, 반직선 BD는 반직선 BA와 20°의 각을 이룬다. BC와 BD 사이의 각이 가질 수 있는 가장 작은 값은 몇 도인가?

답을 골라 클릭하세요.

(A)
0
(B)
2
(C)
4
(D)
6
(E)
12

AMC 10 2012 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 극단의 원리

"가장 작은"이라는 말은 최소/최대를 찾으라는 신호이므로, 도구 #14(극단의 원리)에 따라 경계가 되는 배치들을 나열하고 그중 극단을 고른다. 자유롭게 정할 수 있는 것은 반직선 BD가 반직선 BA의 어느 쪽에 놓이는가뿐이어서 경우는 단 두 가지다. 도구 #1(그림 그리기)로 이 두 배치를 눈에 보이게 만들면 더하기와 빼기 중 무엇을 할지가 분명해진다.

1STEP 1

B에서 세 반직선 그리기

반직선 BA를 기준으로 삼는다. BC는 거기서 24°, BD는 20° 벌어지는데, BD가 어느 쪽인지는 말이 없다.

∠ ABC = 24°, ∠ ABD = 20°
2STEP 2

모든 각은 반직선 BA를 공유한다

두 각을 모두 같은 BA에서 재므로, BD는 ∠ ABC 안이거나 BA 너머 반대쪽이다. 경우는 둘뿐이다.

3STEP 3

각 경우마다 더하거나 빼기

같은 쪽이면 BD가 ∠ ABC 안에 들어가 24° - 20° = 4°, 반대쪽이면 24° + 20° = 44°.

24° - 20° = 4° 또는 24° + 20° = 44°
4STEP 4

더 작은 경우 고르기

4°와 44° 중 작은 쪽은 4°이고, BD가 ∠ ABC 안에 들어갈 때다. 따라서 정답은 (C)다.

min(4°, 44°) = 4° → (C)
정답
4
두 반직선은 공통 반직선에서 각각 24°, 20° 떨어져 있으므로, 같은 쪽에 있을 때 차이는 24 - 20 = 4°보다 작을 수 없다. 두 반직선은 결코 겹칠 수 없어 선택지 (A) 0은 배제된다. 4°는 주어진 선택지에 있고 두 자료의 차와 일치하므로 (C)는 일관적이다. 또 다른 극단인 44°는 가능한 가장 큰 값이어서, 4°가 가장 작다는 것을 확인해 준다.
💡핵심 정리

두 반직선을 같은 시작 반직선에서 잴 때, 같은 방향으로 겨누면 그 사이 각이 가장 작아진다 — 여기서는 24 - 20 = 4도만 남는다.

  • B에서 세 반직선 그리기
  • 모든 각은 반직선 BA를 공유한다
  • 각 경우마다 더하거나 빼기
  • 더 작은 경우 고르기

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