AMC 10 · 2021 · #1

학년 6 arithmetic
exponentsorder-of-operationsmental-arithmetic identify-subproblemspattern-recognition ↑ 선수 지식: exponents
📏 짧은 풀이 💡 1 개 인사이트
문제
어떤 수를 계산합니다. 첫 항은 지수 자체가 합인 2의 거듭제곱 하나이고, 거기에서 서로 다른 2의 거듭제곱 세 개의 합을 뺍니다. 그 값을 구하세요.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
0
(B)
50
(C)
52
(D)
54
(E)
57
풀이 과정
전략 작은 문제로 쪼개기

이 식은 서로 독립인 두 덩어리 사이의 뺄셈 하나이므로, 도구 #7(작은 문제로 쪼개기)로 나눈다. 2¹⁺²⁺³을 따로 계산하고, 2¹+2²+2³을 따로 계산한 뒤 빼면 된다. 첫 덩어리 안에는 지수 1+2+3이라는 더 작은 문제가 들어 있고, 거듭제곱을 하기 전에 이것부터 끝내야 한다. 도구 #5(패턴 찾기)는 2, 4, 8, 16, 32, 64라는 두 배 사다리를 제공해, 필요한 2의 거듭제곱을 처음부터 곱하지 않고도 모두 얻게 해 준다. 이 문제의 어려움은 오직 지수가 어디에 놓였는가에 있으므로, 두 덩어리를 철저히 분리해 두는 것이 함정을 피하는 방법이다.

1STEP 1

식을 두 덩어리로 쪼개기

식을 두 덩어리로 쪼갭니다.

2¹⁺²⁺³-(2¹+2²+2³) = 2⁶ - (2¹+2²+2³)
2STEP 2

거듭제곱 하나 계산하기

지수를 더한 거듭제곱 하나를 계산합니다.

2⁶ = 2 · 2 · 2 · 2 · 2 · 2 = 64
3STEP 3

괄호 안의 합 계산하기

괄호 안의 을 계산합니다.

2¹+2²+2³ = 2+4+8 = 14
4STEP 4

두 덩어리 값을 빼기

빼면 50입니다.

2⁶ - (2¹+2²+2³) = 64 - 14 = 50
정답
50
첫 덩어리를 다른 방법으로 다시 계산해 확인하자. 밑이 같을 때 지수를 더하는 것은 거듭제곱을 곱하는 것과 같으므로 2¹⁺²⁺³=2¹ · 2² · 2³ = 2 · 4 · 8 = 64이고, 두 배 사다리로 얻은 값과 일치한다. 빠른 점검 두 가지도 최종 값을 뒷받침한다. 64는 14보다 훨씬 크므로 차는 양수여야 하고, 이는 (A) 0을 지운다. 또 64와 14가 모두 짝수이므로 차도 짝수여야 하고, 이는 (E) 57을 지운다. 정확한 계산 64-14=50이 (B)로 이어진다.
💡핵심 정리

지수 안에 있는 합은 거듭제곱들의 합과 다르다. 지수부터 끝내라. 위에서 더하면 거듭제곱이 곱해지지만, 아래에서 더하면 그냥 더해질 뿐이다.

  • 식을 두 덩어리로 쪼개기
  • 거듭제곱 하나 계산하기
  • 괄호 안의 합 계산하기
  • 두 덩어리 값을 빼기