AMC 10 · 2025 · #12

학년 7 counting
systematic-enumerationprime-numbersparity casework ↑ 선수 지식: prime-numberssystematic-enumeration
📏 중간 풀이 💡 2 개 인사이트
문제
비밀번호는 1부터 9까지의 숫자(0은 없음) 4개를 순서대로 늘어놓은 것이다. 네 숫자 중 짝수는 정확히 하나, 소수도 정확히 하나이며, 짝수인 자리와 소수인 자리는 같을 수도 다를 수도 있다. 이러한 비밀번호가 몇 개인지 구하여라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
176
(B)
192
(C)
432
(D)
464
(E)
608

AMC 10 2025 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 빠짐없이 나열하기

'몇 가지인가'를 묻는 세기 문제이므로 도구 #2(빠짐없이 나열하기)가 중심이다. 각 자리에 역할을 정한 뒤, 서로 독립인 선택의 수를 곱한다. 그런데 세기 전에 1–9에서 '짝수'와 '소수'가 어떻게 겹치는지 알아야 하는데, 이는 바로 '둘 다 / 둘 다 아님'으로 분류하는 도구 #12(벤 다이어그램 그리기)의 일이다. 이 분류가 함정 숫자 2, 즉 겹치는 부분에 홀로 놓인 수를 드러낸다. 2는 혼자서 두 조건을 모두 만족할 수 있으므로 세기가 깔끔하게 분리되고, 그래서 도구 #7(작은 문제로 쪼개기)로 2가 나오는지 여부에 따라 경우를 나눈 뒤 마지막에 더한다.

1STEP 1

숫자를 짝수·소수로 분류하기

1부터 9까지의 각 숫자에 짝수인지, 소수인지 표시하면 아홉 숫자가 네 무리로 갈린다.

짝수-비소수={4,6,8}, 짝수이자 소수={2}, 홀수 소수={3,5,7}, 둘 다 아님={1,9}
2STEP 2

두 자리를 동시에 채우는 숫자 찾기

짝수이면서 소수인 수는 2뿐이라, 2 하나가 짝수 자리와 소수 자리를 동시에 채운다. 이 겹침 탓에 경우를 나눠야 한다.

2 ∈ (짝수) ∩ (소수)
3STEP 3

경우 1 — 2를 쓰지 않음

2가 없으면 짝수 자리와 값, 소수 자리와 값을 고르고 남은 두 자리를 1 또는 9로 채워 432가지다.

4 · 3 · 3 · 3 · 4 = 432
4STEP 4

경우 2 — 2를 정확히 하나 씀

2 하나가 두 조건을 다 채우니 나머지 세 자리는 모두 1 또는 9여야 하고, 4 곱하기 8로 32가지다.

4 · 2³ = 4 · 8 = 32
5STEP 5

두 경우를 더하기

두 경우는 겹치지 않고 모든 비밀번호를 덮으므로 더한다. 432 더하기 32는 464다.

432 + 32 = 464 → (D)
정답
464
개수는 경우 1의 432가 대부분을 차지하는데, 이는 정확히 선택지 (C)이다. 바로 2가 짝수이면서 소수임을 잊었을 때 나오는 유혹적인 오답이다. 추가된 32개의 비밀번호는 2 하나에 1과 9를 채워 만든 것들이며, 이 때문에 참값이 464, 곧 (D)로 올라간다. 전체 464는 아무 제한이 없을 때의 9⁴=6561개보다 훨씬 작고 608보다도 작으므로, 이렇게 빡빡한 '정확히 하나' 조건에 걸맞은 크기다.
💡핵심 정리

두 규칙을 동시에 만족하는 숫자를 조심하라(2는 짝수이자 소수다). '그 숫자가 나오는 경우'와 '나오지 않는 경우'로 나눠 각각 센 뒤 더하면 된다.

  • 숫자를 짝수·소수로 분류하기
  • 두 자리를 동시에 채우는 숫자 찾기
  • 경우 1 — 2를 쓰지 않음
  • 경우 2 — 2를 정확히 하나 씀
  • 두 경우를 더하기