AMC 10 · 2025 · #17

학년 6 algebra
sequences-arithmeticmean-median-mode-rangelinear-equations-one-var convert-to-algebra ↑ 선수 지식: sequences-arithmetic
📏 중간 풀이 💡 3 개 인사이트
문제
양의 정수로 이루어진 순감소 수열 x₁ > x₂ > ... > x_n 이 있습니다. 처음 3개 항의 평균은 2025입니다. 4번째 항부터는 다음 항을 더할 때마다 전체 평균이 정확히 1씩 줄어듭니다. 이런 수열 중 가장 긴 것, 즉 가장 큰 n을 구합니다.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
1013
(B)
1014
(C)
1016
(D)
2016
(E)
2025

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

풀이 과정
전략 극단의 원리

가장 큰 n을 묻고 있으므로 답은 경계에 있습니다. 즉 항이 여전히 양수인 마지막 자리입니다. 이것이 극단의 원리입니다. 그 경계를 찾기 위해 먼저 각 평균을 합으로 바꾸고, 모든 항이 2씩 줄어드는 패턴을 찾은 뒤, 항이 음수가 되기 직전까지 n을 밀어붙입니다.

1STEP 1

평균을 합으로 바꾸기

합 = 평균 × 개수이므로 처음 3개 항의 합은 S₃ = 3 × 2025 = 6075 입니다.

S₃ = 3 × 2025 = 6075
2STEP 2

k개 항의 합 쓰기

이후 평균이 2025에서 1씩 작아지므로, 처음 k개의 평균은 2028 - k, 합은 k(2028 - k) 입니다.

처음 k 개 평균 = 2028 - k, S_k = k(2028 - k)
3STEP 3

한 항만 뽑아내기

한 항은 합의 변화량이므로 S_k 에서 S_(k-1)을 빼면 x_k = 2029 - 2k, 항은 2씩 작아집니다.

x_k = S_k - S_k-1 = k(2028-k) - (k-1)(2029-k) = 2029 - 2k
4STEP 4

경계까지 밀어붙이기

항이 양수이려면 2029 - 2n > 0, 즉 n < 1014.5 이므로 n = 1014, 마지막 항은 1입니다.

2029 - 2n > 0 → n < 1014.5 → n ≤ 1014
5STEP 5

수열이 실제로 되는지 확인

첫 3항을 2027, 2025, 2023으로 잡으면 합이 6075이고 x₄ = 2021보다 크므로, 길이 1014인 수열이 실제로 존재합니다.

2027 + 2025 + 2023 = 6075, 2023 > 2021 = x₄
정답
1014
항들은 x_k = 2029 - 2k 를 따르며 2021, 2019, 2017, ... 로 2씩 내려가는 등차수열입니다. k = 1014 에서 정확히 1이 되고 k = 1015 에서 음수가 되므로 1014가 자연스러운 마지막 지점입니다. 훨씬 큰 선택지인 2016이나 2025는 항이 매번 2씩 줄어든다는 점을 무시한 값입니다. 2씩 줄면 갈 수 있는 거리가 대략 절반이 되므로, 2028/2 근처인 1014가 타당한 크기입니다.
💡핵심 정리

각 평균을 합으로 바꾸고, 항이 매번 2씩 줄어드는 것을 지켜보다가, 항이 1보다 작아지려는 순간 세기를 멈추면 된다.

  • 평균을 합으로 바꾸기
  • k개 항의 합 쓰기
  • 한 항만 뽑아내기
  • 경계까지 밀어붙이기
  • 수열이 실제로 되는지 확인