AMC 10 · 2015 · #12

학년 8 algebra
quadratic-equationsvieta-formulasoptimization convert-to-algebra ↑ 선수 지식: quadratic-equationsvieta-formulas
📏 중간 풀이 💡 2 개 인사이트
문제
서로 다른 세 숫자가 들어간 방정식의 근을 최대한 크게 만들려 한다. 근의 합의 최댓값을 구하여라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
15
(B)
15.5
(C)
16
(D)
16.5
(E)
17
풀이 과정
전략 극단의 원리

문제가 최댓값을 묻고 있으므로 도구 #14(극단의 원리)가 중심축입니다. 근의 합에 대한 깔끔한 식을 얻고 나면 a, b, c 를 허용된 가장 큰 값으로 밀어붙입니다. 그 깔끔한 식을 얻기 위해 먼저 도구 #4(변수 도입하기)에 기댑니다: 전부 전개하는 대신 a, b, c 를 문자 그대로 두고 공통 인수 (x-b)를 묶어내면 근을 바로 읽을 수 있습니다. 근의 합은 a, c 보다 b 에 더 큰 비중을 두는 꼴이라, 가장 큰 수를 어디에 넣어야 하는지 극단의 원리에게 정확히 알려줍니다. 마지막으로 도구 #3(가능성 지우기)으로 계산한 합을 다섯 개의 수 선택지 중 하나에 맞춥니다.

1STEP 1

공통 인수를 묶어내기

공통 인수 덕분에 즉시 인수분해된다.

(x-b)[(x-a)+(x-c)]=(x-b)(2x-a-c)=0
2STEP 2

두 근을 읽어내기

한 근은 숫자이고, 다른 하나는 평균이다.

x=b 또는 2x-a-c=0 → x=(a+c)/2
3STEP 3

근의 합을 식으로 쓰기

따라서 한 자리가 두 배의 무게를 갖는다.

합=b+(a+c)/2
4STEP 4

가장 큰 값을 배정하고 계산하기

가장 큰 숫자를 배정하면 16.5, 보기 (D).

b=9, a=8, c=7: 9+15/2=16.5 → (D)
정답
16.5
b=9가 정말 최선인지 경쟁하는 배정으로 확인합니다. 대신 b=8, a=9, c=7로 하면 합은 8+(9+7)/2=8+8=16으로 16.5 보다 작습니다. 9를 절반 비중 자리에 넣으면 그 일부를 낭비하는 셈이라, 온전히 세어지는 자리 b 에 가장 큰 값을 두어야 함이 확인됩니다. 따라서 16.5가 진짜 최댓값이고, 이는 선택지 맨 위에 자리하는데 최댓값이라면 마땅히 그래야 할 위치입니다.
💡핵심 정리

공통 인수를 묶어내 근을 찾은 다음, 합에서 어느 변수가 가장 크게 세어지는지 보고 그 자리에 가장 큰 수를 넣어라.

  • 공통 인수를 묶어내기
  • 두 근을 읽어내기
  • 근의 합을 식으로 쓰기
  • 가장 큰 값을 배정하고 계산하기