AMC 10 · 2005 · #10

학년 6 arithmetic
recursive-sequencedigit-decompositionpattern-recognition pattern-recognitionidentify-subproblems ↑ 선수 지식: recursive-sequencepattern-recognition
📏 중간 풀이 💡 2 개 인사이트
문제
어떤 수열이 2005에서 시작하고, 다음 항은 앞 항의 각 자릿수를 세제곱해 모두 더한 값이다. 2005번째 항을 구하여라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
29
(B)
55
(C)
85
(D)
133
(E)
250
풀이 과정
전략 패턴 찾기

2005개의 항을 직접 계산하는 것은 불가능하므로, 도구 #5(패턴 찾기)가 핵심 전략이다. 처음 몇 항을 만들어 보고 반복되는 값이 나타나는지 지켜보면, 수열 전체가 하나의 순환에 갇힌다. 도구 #7(작은 문제로 쪼개기)은 한 번에 자릿수 세제곱 계산 하나씩만 다루게 해서 계산을 깔끔하게 유지한다. 도구 #9(더 쉬운 문제로 줄이기)가 마무리를 짓는다. 2005번째 항까지 먼 길로 도달하는 대신, 2005가 짧은 순환 안에서 어디에 놓이는지를 묻는 쉬운 나눗셈 나머지 문제로 바꾼다.

1STEP 1

둘째 항 계산하기

둘째 항은 133이 된다.

2³+0³+0³+5³ = 8+125 = 133
2STEP 2

이어지는 몇 항 계산하기

계속하면 55, 250, 그리고 다시 133이다.

133 → 55 → 250 → 133
3STEP 3

반복되는 순환 발견하기

각 항이 앞 항에만 의존하므로 수열이 주기 3으로 순환한다.

항 2,3,4 = 133,55,250; 그다음 항 5,6,7 = 133,55,250
4STEP 4

2005번째 항이 어디에 놓이는지 찾기

나머지를 어긋남에 맞추면 250, 보기 (E).

2005 = 3 × 668 + 1 → 2005 ≡ 1 (mod 3) → 250 = (E)
정답
250
답은 반드시 세 순환 값 {133, 55, 250} 중 하나여야 하는데, 250이 그 목록에 있으니 좋은 신호이다. 선택지 (A) 29와 (C) 85는 수열에 전혀 나타나지 않으므로 순수한 함정이다. 선택지 (D) 133은 하나씩 어긋나는 실수를 노린 함정이다. 항 4는 250이고 나머지 1에 대응하며, 2005도 나머지 1을 가지므로, 목표를 (항 2가 아니라) 항 4에 맞추는 것이 핵심이다. 2005 ≡ 1 (mod 3)이 항 4와 정확히 같으므로 값 250이 맞다.
💡핵심 정리

어떤 규칙이 항을 계속 자기 자신에게 되먹일 때는, 값이 반복될 때까지 몇 항을 나열한 다음 순환 길이로 나눈 나머지를 이용해 멀리 떨어진 항으로 바로 건너뛰어라.

  • 둘째 항 계산하기
  • 이어지는 몇 항 계산하기
  • 반복되는 순환 발견하기
  • 2005번째 항이 어디에 놓이는지 찾기