AMC 10 · 2004 · #7

학년 4 arithmetic
invariant-monovariant pattern-recognitionsystematic-enumeration ↑ 선수 지식: multi-digit-arithmetic
📏 중간 풀이 💡 2 개 인사이트
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문제
세 명의 플레이어가 각각 15, 14, 13 개의 토큰으로 시작합니다. 매 라운드마다 가장 많은 사람이 다른 두 사람에게 하나씩 주고 하나를 버립니다. 어떤 플레이어의 토큰이 하나도 남지 않는 순간 게임이 끝납니다. 몇 라운드가 진행되는지 구하세요.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
36
(B)
37
(C)
38
(D)
39
(E)
40
풀이 과정
전략 패턴 찾기

37 라운드를 하나하나 시뮬레이션하는 것도 되지만 느리고 실수하기 쉽습니다. 대신 처음 몇 라운드만 빠짐없이 나열해(도구 #2) 선두가 한 바퀴 도는 동안 무슨 일이 일어나는지 살펴봅니다. 시작 값 15,14,13이 번갈아 선두가 되고, 세 라운드가 지나면 모든 플레이어가 정확히 토큰 1 개씩을 잃은 채 순서가 처음으로 되돌아옵니다. 이 반복되는 세 라운드 주기가 바로 패턴입니다(도구 #5): 매 3 라운드마다 판 전체가 1 씩 아래로 내려갑니다. 이것을 보고 나면 37 줄을 나열하는 대신 거의 비어 있는 상태로 곧장 건너뛴 다음, 마지막 한 라운드만 손으로 진행합니다.

1STEP 1

처음 세 라운드 진행하기

세 라운드를 직접 진행하면 모든 더미가 하나씩 작아진 같은 모양으로 돌아온다.

(15,14,13)→(12,15,14)→(13,12,15)→(14,13,12)
2STEP 2

세 라운드 주기 발견하기

따라서 세 라운드 주기마다 셋 모두 하나씩 줄어 3k 라운드의 식이 나온다.

3k 라운드 후: (15-k, 14-k, 13-k)
3STEP 3

거의 비어 있는 상태로 건너뛰기

가장 작은 더미를 1까지 줄이면 36라운드 뒤 (3,2,1)이 된다.

13-k=1→ k=12, 3×12=36 라운드→(3,2,1)
4STEP 4

마지막 라운드 진행하기

한 라운드 더 하면 선두가 비므로 게임은 37라운드다, 보기 (B).

(3,2,1) → (0,3,2)→ 36+1=37 → (B)
정답
37
매 라운드마다 게임에서 정확히 토큰 1 개가 빠집니다(선두 -3, 다른 둘 각각 +1). 플레이어들은 총 15+14+13=42 개로 시작합니다. 37 라운드 후에는 37 개가 사라져 42-37=5 개가 남는데, 실제로 마지막 상태 (0,3,2)의 합은 0+3+2=5 개입니다. 계산이 맞아떨어지고, 37은 선택지 (B)입니다.
💡핵심 정리

어떤 과정이 주기로 반복될 때는, 한 주기마다 얼마나 변하는지 찾아 곱하세요 — 그러면 마지막 남은 부분만 손으로 진행하면 됩니다.

  • 처음 세 라운드 진행하기
  • 세 라운드 주기 발견하기
  • 거의 비어 있는 상태로 건너뛰기
  • 마지막 라운드 진행하기