AMC 10 · 2004 · #5

학년 8 geometry-2d
graph-readingslope-intercept interval-arithmeticsign-analysis ↑ 선수 지식: coordinate-geometry
📏 중간 풀이 💡 1 개 인사이트 📊 도형
문제
두 축 모두 -2부터 2까지 눈금이 있는 격자 위에 직선 y = mx + b 가 그려져 있습니다. 기울기 m 과 y 절편 b 에 대해 그림이 보여 주는 것만으로, 곱 mb 가 어느 범위에 들어가는지 판단하세요.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
mb<-1
(B)
-1<mb<0
(C)
mb=0
(D)
0<mb<1
(E)
mb>1
풀이 과정
전략 가능성 지우기

다섯 선택지는 mb 의 수직선을 부호 영역과 크기 영역으로 나누므로, 어려운 질문 하나가 쉬운 질문 둘로 쪼개집니다(도구 #3): mb 의 부호는 무엇이고, 그 크기는 1 보다 큰가 작은가. 둘 다 경계만으로 답할 수 있습니다. 그림을 읽으면(도구 #1) 직선의 방향과, 두 절편이 어느 격자선 사이에 있는지를 알 수 있습니다 — 그래프가 실제로 뒷받침할 수 있는 튼튼한 사실들입니다. 그다음 그 경계를 극단까지 밀어 보면(도구 #14) 그림과 어긋나지 않는 모든 기울기와 절편에 대해 결론이 성립함을 알 수 있어, 정확한 값을 눈대중하는 데 기대는 부분이 전혀 없게 됩니다.

1STEP 1

y절편을 범위로 읽기

그림이 보장하는 것은 범위뿐이다: 절편은 격자선 사이라 0 < b < 1이다.

0 < b < 1
2STEP 2

기울기를 범위로 읽기

직선은 내려가지만 1에서 아직 축 위에 있으므로 -1 < m < 0이다.

x=1: m + b > 0 ⟹ m > -b > -1 ⟹ -1 < m < 0
3STEP 3

곱의 부호 정하기

음수 곱하기 양수는 음수라 이것만으로 세 보기가 지워진다.

m < 0, b > 0 ⟹ mb < 0
4STEP 4

곱의 크기 정하기

두 인수 모두 크기가 1 미만이라 곱은 마이너스 1보다 크다: -1 < mb < 0, 보기 (B).

|mb| = |m| · b < 1 · 1 = 1 ⟹ -1 < mb < 0 → (B)
정답
-1 < mb < 0
교차 확인으로 실제 값을 어림해 보면, 직선은 y 축을 b ≈ 4/5 근처에서 지나고 가로로 2 칸 가는 동안 약 1 칸 내려가므로 m ≈ -1/2입니다. 그러면 mb ≈ -2/5 = -0.4로, 구간 (-1, 0)의 한가운데에 양 끝에서 멀리 떨어져 편안히 놓입니다. 중요한 점은 이것입니다: 결론은 이 어림값에 전혀 의존하지 않았습니다. (0,1) 안의 어떤 b 와 (-1,0) 안의 어떤 m 을 짝지어도 곱은 (-1,0) 안에 들어가므로, 그래프를 대충 읽어도 (B)에 도달합니다. 그림에서 정확해 보이는 값을 읽어 곱하는 방식은 여기서 운 좋게 맞을 뿐이고, 답을 안전하게 만드는 것은 경계를 이용한 논증입니다.
💡핵심 정리

그래프는 정확한 수가 아니라 믿을 수 있는 부등식을 줍니다 — y 절편이 0과 1 사이인 내려가는 직선은 m 이 음수이고 |m| 과 b 가 모두 1 보다 작으므로, mb 는 음수이지만 결코 -1까지 내려가지 않습니다.

  • y절편을 범위로 읽기
  • 기울기를 범위로 읽기
  • 곱의 부호 정하기
  • 곱의 크기 정하기