AMC 10 · 2007 · #6

학년 4 geometry-2d
perimeterratepath-length-comparison identify-subproblemsphysical-representation ↑ 선수 지식: perimeterrate
📏 중간 풀이 💡 2 개 인사이트
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문제
두 벌레가 삼각형의 같은 꼭짓점에서 같은 속력으로 둘레를 서로 반대 방향으로 기어간다. 둘이 맞은편 어딘가에서 만난다. 만나는 점이 한 꼭짓점에서 얼마나 떨어졌는지 구하여라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
1
(B)
2
(C)
3
(D)
4
(E)
5
풀이 과정
전략 그림 그리기

여기서 삼각형의 모양은 중요하지 않다. 각이나 넓이를 묻는 것이 아니라 변을 따라 기어간 거리만 묻기 때문이다. 그러므로 삼각형을 그린 뒤, 그 둘레를 전체 길이를 아는 하나의 닫힌 트랙으로 다시 본다. 트랙 위에서 같은 지점에서 반대 방향으로 같은 속력으로 출발한 둘은, 두 사람이 간 거리의 합이 정확히 한 바퀴가 될 때 만난다. 그러면 문제는 작은 문제 두 개로 바뀐다: 한 바퀴의 길이를 구하고, 그 절반을 걸어가 어디에 닿는지 본다. 마지막으로 둘째 벌레로 확인하면 두 벌레가 정말 같은 점에 서 있음을 알 수 있다.

1STEP 1

그림 그리고 두 경로 따라가기

둘레는 전체 트랙인 18이다.

5 + 6 + 7 = 18
2STEP 2

둘레를 펴서 한 바퀴 트랙으로

펴 놓으면 꼭짓점이 표시가 된다.

A = 0, B = 5, C = 11, A = 18
3STEP 3

간 거리의 합이 18일 때 만난다

속력이 같아 각자 한 바퀴의 정확히 절반을 간다.

t + t = 18 → t = 9 = 18/2
4STEP 4

9만큼 걸어가 어디인지 보기

그만큼 가면 첫 꼭짓점에서 4만큼 지난 곳이다.

9 - AB = 9 - 5 = 4, 0 < 4 < 6 = BC
5STEP 5

둘째 벌레도 같은 점인지 확인

다른 벌레도 같은 점을 가리키므로 답은 4, 보기 (B).

9 - AC = 9 - 7 = 2, BD = BC - 2 = 6 - 2 = 4
정답
4
세 가지 확인이 모두 맞아떨어진다. 첫째, BD = 4는 BC = 6보다 작으므로 D는 정말 변 BC 위에 있다. 6보다 큰 답이었다면 불가능했을 것이다. 둘째, 두 여정의 길이가 같다: AB + BD = 5 + 4 = 9이고 AC + CD = 7 + 2 = 9로, 같은 속력이 강제하는 그 같은 거리다. 셋째, 9 + 9 = 18은 둘레 전체이고, 겹쳐 센 것 없이 한 번씩만 쓰였다. 5, 6, 7이라는 수는 그 합과 AB를 통해서만 쓰인다는 점을 보라. 규칙은 BD = 둘레/2 - AB = 9 - 5 = 4이므로, 삼각형의 정확한 모양은 상관이 없다. 짚어 둘 함정 하나: 벌레들이 D를 지나 계속 기어가면 각자 18을 간 뒤 다시 만나는데, 그곳은 A이고 B까지의 거리는 5, 즉 선택지 (E)이다. (E)는 엉뚱한 만남에 대한 답이므로, D가 첫 만남이라는 점이 중요하다.
💡핵심 정리

같은 점에서 반대 방향으로 고리를 도는 두 마리는 둘이 합쳐 정확히 한 바퀴를 갔을 때 만나므로, 각자는 둘레의 절반을 걸은 것이다.

  • 그림 그리고 두 경로 따라가기
  • 둘레를 펴서 한 바퀴 트랙으로
  • 간 거리의 합이 18일 때 만난다
  • 9만큼 걸어가 어디인지 보기
  • 둘째 벌레도 같은 점인지 확인