AMC 10 · 2002 · #15

학년 6 arithmetic
mean-median-mode-rangeoptimization extremal-construction ↑ 선수 지식: mean-median-mode-range
📏 긴 풀이 💡 3 개 인사이트
문제
여덟 개의 정수로 이루어진 모음이 있고, 이 모음의 평균, 중앙값, 유일한 최빈값, 범위가 모두 8이다. 이 모음에 들어갈 수 있는 가장 큰 정수의 값을 구하여라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
11
(B)
12
(C)
13
(D)
14
(E)
15
풀이 과정
전략 극단의 원리

문제는 한 수가 가질 수 있는 최댓값을 묻는데, 이것이 바로 도구 #14(극단의 원리)가 쓰이는 상황이다. 한 수를 최대로 밀어 올리려면, 규칙이 허락하는 한 나머지 수들을 모두 가장 작은 값으로 내려야 한다. 도구 #4(변수 도입하기)는 그림을 고정한다 — 가장 큰 수를 L이라 하면 범위로부터 가장 작은 수는 L-8이다. 도구 #6(추측하고 확인하기)이 마무리를 맡는다. 합이 64로 고정된 상태에서 상위 선택지들을 시험해 유효한 모음을 만들거나 불가능함을 보이면 된다. 최빈값 조건이 제동을 건다 — 8이 다른 무엇보다 더 많이 나타나야 하므로 작은 수들이 전부 아주 작아질 수는 없다.

1STEP 1

네 가지 단서를 수의 사실로 바꾸기

단서를 사실로 읽는다: 여덟 수의 합은 64이고 최댓값 빼기 최솟값은 8이다.

합=8 × 8=64, 가장 큰 수-가장 작은 수=8
2STEP 2

가장 큰 수를 최대한 높이 겨냥하기

최댓값 L을 올리려면 나머지를 최소로 한다; 범위 조건이 최솟값을 L-8로 고정한다.

가장 큰 수=L, 가장 작은 수=L-8
3STEP 3

가장 큰 선택지 15 시험하기

L이 15면 나머지 일곱의 합이 49이고 각각 7 이상이라 모두 7이 되어 최빈값이 7, 8이 아니다.

49=7 × 7→ 일곱 개의 7→ 최빈값=7 ≠ 8
4STEP 4

가장 큰 수가 14인 모음 만들기

L = 14이면 6,6,6,8,8,8,8,14가 평균·중앙값·최빈값·범위를 모두 8로 만족한다.

6,6,6,8,8,8,8,14: 합=64, 중앙값=8, 최빈값=8, 범위=8
5STEP 5

비교하고 결론짓기

15는 불가능하고 14는 실제로 만들어지므로 가능한 최댓값은 14, 보기 (D).

15 불가능, 14 가능 → (D) 14
정답
14
모음 6,6,6,8,8,8,8,14는 네 조건을 모두 만족하는 구체적인 예이므로 14는 분명히 달성 가능하다. 그리고 15는 깔끔하게 배제되었다 — 가장 큰 수를 뺀 일곱 수가 각각 적어도 7이면서 합이 겨우 49가 되려면 모두 7이어야 하고, 그러면 최빈값과 중앙값이 둘 다 무너진다. 따라서 14는 도달 가능하면서 동시에 상한이다 — 최댓값 문제의 답이 살아남는 가장 위쪽 선택지에 놓이는 것은 자연스럽다.
💡핵심 정리

합이 고정된 상태에서 한 수를 최대한 크게 만들려면, 규칙이 허락하는 한 나머지 수를 전부 가장 작게 눌러라 — 그런 다음 가장 큰 선택지가 실제로 만들어지는지 확인하라.

  • 네 가지 단서를 수의 사실로 바꾸기
  • 가장 큰 수를 최대한 높이 겨냥하기
  • 가장 큰 선택지 15 시험하기
  • 가장 큰 수가 14인 모음 만들기
  • 비교하고 결론짓기