AMC 10 · 2006 · #10

학년 7 geometry-2d
polygon-inequalitylinear-equations-one-varoptimization bound-inequality-then-enumerate ↑ 선수 지식: polygon-inequality
📏 중간 풀이 💡 2 개 인사이트
문제
어떤 삼각형의 변이 모두 정수이고, 한 변이 다른 변의 세 배이며, 나머지 변이 15이다. 가능한 가장 큰 둘레를 구하여라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
43
(B)
44
(C)
45
(D)
46
(E)
47
풀이 과정
전략 극단의 원리

문제는 가장 큰 둘레를 물어보는데, 둘레가 4x+15이므로 이는 곧 규칙이 허락하는 한 x를 최대한 크게 밀어붙이는 것을 뜻한다 — 답이 맨 위쪽 경계에 있는 도구 #14(극단의 원리)의 전형적인 쓰임이다. 그 경계가 어디인지 찾기 위해 도구 #4(변수 도입하기)로 짧은 관련 변을 x라 놓고 세 변을 x, 3x, 15로 쓴 뒤 삼각형 조건을 부등식으로 바꾼다. 이어서 도구 #3(가능성 지우기)이 실제 삼각형을 이루기에 너무 큰 x를 걸러낸다.

1STEP 1

한 문자로 변을 이름 붙이기

비가 세 변을 문자 하나로 써 준다.

세 변=x, 3x, 15, 둘레=4x+15
2STEP 2

삼각형 조건 세우기

양쪽에서 하나씩 부등식 둘이 실제로 필요하다.

x+3x > 15, x+15 > 3x
3STEP 3

두 부등식을 x에 대해 풀기

풀고 정수만 남기면 가지가 남는다.

4x > 15→ x > 3.75; 15 > 2x→ x < 7.5; x∈{4,5,6,7}
4STEP 4

가장 큰 x를 골라 변을 더하기

가장 큰 값이 둘레 43을 준다, 보기 (A).

x=7: 7+21+15=43 (7+15=22 > 21) → (A)
정답
43
정답 삼각형의 세 변은 7, 21, 15로 모두 정수이고, 21=3 × 7이며 세 번째 변이 15이므로 모든 조건을 만족한다. 두 짧은 변이 긴 변을 가까스로 넘어 7+15=22 > 21이 되므로 삼각형이 겨우 성립하는데, 이는 최댓값에서 기대되는 모습 그대로다. 더 큰 선택지 44,45,46,47은 모두 x > 7을 필요로 하는데 이는 삼각형 부등식을 어기므로, 도달 가능한 값은 43뿐이다.
💡핵심 정리

가장 큰 답을 묻는 문제에서는 규칙이 허락하는 경계를 찾아 그 끝까지 밀어붙여라 — 여기서는 삼각형 부등식이 짧은 변을 7로 막아 둘레 43이 된다.

  • 한 문자로 변을 이름 붙이기
  • 삼각형 조건 세우기
  • 두 부등식을 x에 대해 풀기
  • 가장 큰 x를 골라 변을 더하기