AMC 10 · 2015 · #13

학년 6 logiccounting
paritycombinations-basicinvariant-monovariant logical-deductionextremal-construction ↑ 선수 지식: paritycombinations-basic
📏 긴 풀이 💡 3 개 인사이트
문제
모든 팀이 서로 한 번씩 겨루고 각 경기가 정해진 점수를 내놓는다. 반드시 성립하지는 않는 주장을 찾아라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
There must be an even number of odd scores.
(B)
There must be an even number of even scores.
(C)
There cannot be two scores of }0\text{.
(D)
The sum of the scores must be at least }100\text{.
(E)
The highest score must be at least }12\text{.
풀이 과정
전략 가능성 지우기

다섯 진술 중 넷은 정리이고 하나는 아니므로, 정직한 방법은 넷을 증명하고 나머지 하나를 실제 대회 결과로 깨뜨리는 것이다. 거의 모든 것이 하나의 사실에 달려 있는데, 그 사실은 팀이 아니라 경기 쪽에서 보면 드러난다. 승리는 2 + 0, 무승부는 1 + 1을 나눠 주므로, 모든 경기는 결과가 어떻든 정확히 2점을 리그에 넣는다. 이것이 총합을 고정시키고, 합에 관한 진술을 곧바로 해결하며, 점수 목록 전체의 홀짝을 결정한다. 마지막 진술에 대해서는 극단으로 밀어붙인다. 최고 점수가 커야 한다는 주장은 점수들이 규칙이 허용하는 한 가장 고르게 퍼졌을 때 가장 약해지므로, 완전히 평평한 점수 목록이 가능한지를 확인한다.

1STEP 1

모든 경기는 2점을 내놓는다

모든 경기가 같은 점수를 내놓는다.

2+0=2, 1+1=2
2STEP 2

경기 수를 세어 총합을 고정하기

그것이 총합을 132로 고정한다.

경기 수=(12 · 11)/2=66, 점수의 합=66 · 2=132
3STEP 3

진술 D: 합은 정확히 132

한 주장은 바로 그 총합이다.

합 = 132 ≥ 100
4STEP 4

진술 A와 B: 목록의 홀짝

둘은 그 홀짝에서 따라 나온다.

132 = (짝수 점수들의 합) + (홀수 점수 k 개의 합) → k 는 짝수, 12-k 는 짝수
5STEP 5

진술 C: 0점 두 팀은 부딪힌다

또 하나는 맞대결 한 경기에서 따라 나온다.

x+y ≥ 2 (맞대결 한 경기만으로도), 0+0=0 < 2
6STEP 6

진술 E는 평균에 달려 있다

마지막 하나는 평균 점수에 달려 있다.

132/12=11; 모든 점수 ≤ 11 → 합 ≤ 12 · 11=132=합 → 모든 점수=11
7STEP 7

전 경기 무승부 대회 만들기

전 경기 무승부 대회가 그것을 깨뜨린다, 보기 (E).

11 · 1=11 < 12, 12 · 11=132
정답
최고 점수는 12 이상이어야 한다.
전 경기 무승부 목록은 나머지 네 진술이 요구하는 모든 조건을 통과하는데, 이는 그것이 실수가 아니라 진짜 가능한 대회라는 강력한 증거다. 합은 132로 100 이상이므로 (D)가 성립한다. 홀수 점수는 0개, 짝수 점수는 12개이고 0과 12는 모두 짝수이므로 (A)와 (B)가 성립한다. 0점인 팀은 아예 없으므로 (C)도 성립한다. 오직 최고 점수에 관한 주장만 깨진다. 거짓인 진술이 하나뿐이라면 바로 이런 모습이어야 한다. 경계도 정확히 맞아떨어진다. 최고 점수가 가질 수 있는 가장 작은 값은 평균인 11이고, 가장 큰 값은 한 팀이 11경기를 모두 이겨 2점을 열한 번 받는 22이다. 즉 최고 점수는 항상 11부터 22 사이에 놓이는데, 진술은 12 이상을 요구해 실제 하한을 정확히 1점 차이로 빗나갔다. 이 1점의 틈이 함정 전부이며, 그 틈은 아주 좁다. 승패가 섞인 보통의 대회에서는 최고 점수가 실제로 12 이상이 되고, 오직 완전히 평평한 11의 목록만이 그 아래로 빠져나간다.
💡핵심 정리

총합이 고정되어 있으면 목록에서 가장 큰 수는 결코 평균 아래로 내려갈 수 없다. 그러니 '최고값이 반드시 크다'는 주장을 깨뜨리려면 규칙이 허락하는 한 모든 값을 가장 고르게 퍼뜨려 보면 된다.

  • 모든 경기는 2점을 내놓는다
  • 경기 수를 세어 총합을 고정하기
  • 진술 D: 합은 정확히 132
  • 진술 A와 B: 목록의 홀짝
  • 진술 C: 0점 두 팀은 부딪힌다
  • 진술 E는 평균에 달려 있다
  • 전 경기 무승부 대회 만들기