AMC 10 · 2016 · #8
학년 6 geometry-2d area-trianglesarea-differencecoordinate-geometry identify-subproblems ↑ 선수 지식: area-triangles
📏 중간 풀이 💡 3 개 인사이트 📊 도형
문제
직사각형의 각 모서리 근처 표시가 대각선 띠를 이룬다. 색칠한 넓이를 구하여라.
답을 골라 클릭하세요.
(A)
$4\dfrac{3}{5}$
(B)
5
(C)
$5\dfrac{1}{4}$
(D)
$6\dfrac{1}{2}$
(E)
8
풀이 과정
전략 작은 문제로 쪼개기
색칠된 띠는 비스듬한 육각형이라 다루기 까다로우므로, 도구 #7(작은 문제로 쪼개기)이 핵심이다. 띠를 넓이를 구하기 쉬운 삼각형들로 잘라 더한다. 정확한 길이를 얻기 위해 도구 #1(그림 그리기)로 직사각형을 좌표 격자 위에 올려 모든 꼭짓점과 표시에 수를 붙인다. 그다음 도구 #5(패턴 찾기)로 대칭을 잡아낸다. 띠는 직사각형의 중심을 기준으로 반 바퀴 돌려도 똑같아 보이므로, 한쪽 절반만 재서 두 배 하면 된다.
1STEP 1
그림을 격자에 올리기
격자가 표시된 모든 점을 이름 짓는다.
꼭짓점: (7,0), (8,0), (8,1), (0,4), (0,5), (1,5)
모든 꼭짓점에 좌표를 붙이면 "얼마나 긴지"와 "얼마나 먼지"가 단순한 뺄셈이 된다.
6.NS.C.8Draw A Diagram2STEP 2
중심에서의 교차 찾기
두 직선이 중심에서 만난다.
((8+0)/2,(1+4)/2)=(4,2.5), ((1+7)/2,(5+0)/2)=(4,2.5)
교차하는 두 직선의 중점이 같으면 바로 그 점에서 만나 도형을 똑같이 둘로 가른다.
가로지르는 두 선분이 같은 중점을 지니면, 바로 그곳에서 만나 도형을 고르게 가른다.
▸ 왜?
선분의 한가운데인 점은 그 선분의 접는 선 위에 있으므로, 가운데를 공유하면 점도 공유한다.
접은 선은 거울선이다접기는 한 점을 내려앉는 자리에 포개므로, 접힌 선은 두 점에서 같은 거리에 있고 둘을 이은 선분과 직각으로 만난다.
▸ 왜?
그 점을 도는 반 바퀴 회전이 도형을 자기 위로 옮기므로, 두 절반이 정확히 맞아떨어진다.
강체운동은 길이와 각을 보존한다밀기·돌리기·뒤집기는 도형을 복사본에 딱 포개므로 모든 길이와 각이 그대로 같다(접기는 뒤집기의 경우).
3STEP 3
한 조각을 두 삼각형으로 자르기
한쪽 절반이 쉬운 삼각형 둘로 잘린다.
1/2 · 1 · 4=2, 1/2 · 1 · 2.5=1.25
색칠된 각 조각은 길이 1 표시를 짧은 밑변으로 삼고 꼭짓점이 중심에 닿는 삼각형이다.
6.G.A.1Identify Subproblems4STEP 4
절반들을 더하기
두 배 하면 6.5, 보기 (D).
2·(2+1.25)=2 · 3.25=6.5=6 1/2 → (D)
한쪽 절반을 재고 두 배 한다. 반 바퀴 돌리면 다른 절반이 똑같기 때문이다.
6.G.A.1Look For A Pattern정답
6 1/2
직사각형 전체 넓이는 8 × 5=40이고, 얇은 비스듬한 띠는 그중 작은 조각일 뿐이어야 한다. 우리가 구한 6 1/2은 40의 약 1/6이라 좁은 띠에 들어맞는다. 게다가 보기 중 하나이므로 (D)가 확인된다.
💡핵심 정리
그림을 격자에 올리고 띠가 중심에서 잘록해지는 것을 알아챈 뒤, 한쪽 절반을 두 삼각형으로 잘라 두 배 한다: 2(2+1.25)=6 1/2.
- 그림을 격자에 올리기
- 중심에서의 교차 찾기
- 한 조각을 두 삼각형으로 자르기
- 절반들을 더하기