AMC 10 · 2017 · #6

학년 7 geometry-2d
polygon-inequalityinterval-arithmetic bound-inequality-then-enumerate ↑ 선수 지식: polygon-inequality
📏 중간 풀이 💡 2 개 인사이트
문제
세 길이가 정해져 있고 네 번째가 진짜 사각형을 완성해야 한다. 가능한 길이의 수를 세어라.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
16
(B)
17
(C)
18
(D)
19
(E)
20
풀이 과정
전략 극단의 원리

네 길이가 양의 넓이를 가지는 사각형으로 닫히는 것은, 한 변이 너무 길어 나머지 세 변이 그 둘레를 감싸지 못하는 일이 없을 때입니다 — 삼각형 부등식과 같은 생각이지만 네 변에 적용한 것으로, 각 변은 나머지 세 변의 합보다 짧아야 합니다. 이 규칙을 깰 수 있는 변은 가장 긴 변뿐이므로, 도구 #14 (극단의 원리)는 두 경계 경우를 살펴보라고 알려 줍니다 — 네 번째 막대가 가장 긴 변일 때와, 고정된 15 막대가 가장 긴 변일 때입니다. 도구 #4 (변수 도입하기)는 모르는 네 번째 길이를 x로 이름 붙여 그 경계 조건을 부등식으로 쓰게 하고, 도구 #2 (빠짐없이 나열하기)는 이미 쓰는 막대를 뺀 뒤 살아남는 정수 길이를 셉니다.

1STEP 1

막대에 이름 붙이고 규칙 세우기

각 변이 나머지 보다 짧아야 한다.

변 3, 7, 15, x → 각 변 < 나머지 세 변의 합
2STEP 2

경계 1: 새 막대가 가장 길 때

한 확인이 새 변의 위쪽을 막는다.

x < 3+7+15 = 25
3STEP 3

경계 2: 고정된 15 막대가 가장 길 때

다른 확인이 아래쪽을 막는다.

15 < 3 + 7 + x → x > 5
4STEP 4

살아남는 길이 세기

이미 쓴 길이를 빼면 17이 남는다, 보기 (B).

{6,7,…,24} : 24-6+1=19, 19-2=17 → (B)
정답
17
범위 5 < x < 25는 타당합니다: 너무 길어 닫히지 않는 막대( ≥ 25)와 너무 짧아 15를 감싸지 못하는 막대( ≤ 5)를 모두 막습니다. 6부터 24까지 세면 19개이고, 이미 쓰는 두 막대(7과 15)를 빼면 17로 선택지 (B)와 일치합니다. 양 끝을 빠르게 확인하면, x=6은 됩니다(15 < 3+7+6=16), x=24도 됩니다(24 < 25), 반면 x=5와 x=25는 둘 다 넓이가 0으로 무너집니다.
💡핵심 정리

네 변은 어떤 변도 나머지 세 변을 합친 것보다 길지 않을 때만 진짜 도형으로 닫힙니다 — 그러니 가장 긴 변의 한계를 찾고, 그 사이의 길이를 세세요.

  • 막대에 이름 붙이고 규칙 세우기
  • 경계 1: 새 막대가 가장 길 때
  • 경계 2: 고정된 15 막대가 가장 길 때
  • 살아남는 길이 세기