AMC 10 · 2014 · #10
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AMC 10 2014 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.
모든 것이 문자 하나 a에 달려 있으므로, 도구 #4(변수 도입하기)로 다섯 정수를 a, a+1, a+2, a+3, a+4로 적으면 말을 정확한 평균 식으로 바꿀 수 있다. 도구 #5(패턴 찾기)는 핵심 지름길을 준다: 연속한 정수 다섯 개의 평균은 항상 가운데 수이므로, 긴 목록을 두 번 더할 필요가 없다.
다섯 정수에 이름 붙이기
a에서 시작해 1씩 커지므로 다섯 정수는 a, a+1, a+2, a+3, a+4, 곧 미지수 하나로 끝난다.
연속한 정수는 하나씩 올라가므로, 문자 하나에 0,1,2,3,4를 더하면 전부 이름이 붙는다.
6.EE.A.2Introduce A Variable평균을 구해 b 얻기
다섯 수의 합이 5a+10이므로 5로 나누면 b=a+2, 곧 목록의 가운데 정수다.
평균은 합을 똑같이 나눈 값이고, 고르게 늘어선 수에서는 그 몫이 가운데 수에 딱 맞는다.
6.SP.B.5Introduce A Variable가운데 항이 평균
두 번째 목록은 b, b+1, b+2, b+3, b+4이므로 같은 규칙으로 평균은 가운데 항 b+2다.
다섯 개가 줄지어 있으면 항상 가운데 값을 중심으로 균형을 이루므로, 가운데 항이 곧 평균이다.
연속한 다섯 수는 언제나 가운데 값에서 균형을 이루므로, 가운데가 평균이다.
▸ 왜?
각 항은 다음 항에서 같은 걸음만큼 떨어져 있으므로, 항들이 가운데를 중심으로 대칭이다.
▸ 왜?
평균은 총합을 개수로 나눈 것이며, 그 대칭인 어긋남은 총합에서 지워진다.
b = a + 2 대입하기
b에 a+2를 대입하면 두 번째 평균은 b+2=(a+2)+2=a+4, 곧 선택지 (B)다.
평균 단계마다 시작점이 2씩 올라가고, 두 번 하면 a가 4만큼 커진다.
6.EE.A.3Introduce A Variable연속한 다섯 수의 평균은 바로 가운데 수이고, 평균을 두 번 내면 시작 수가 매번 2씩 올라가므로 a는 a+4까지 올라간다.
- 다섯 정수에 이름 붙이기
- 평균을 구해 b 얻기
- 가운데 항이 평균
- b = a + 2 대입하기