AMC 10 · 2021 · #22

학년 11 counting
combinations-basiccomplementary-countingcaseworkfundamental-counting-principle caseworkcomplementary-counting ↑ 선수 지식: combinations-basic
📏 긴 풀이 💡 3 개 인사이트
문제
두 사람이 3 곱하기 3 판을 번갈아 채웁니다. 한 사람이 먼저 자기 기호를 놓고 둘이 번갈아 놓습니다. 누군가 자기 기호 세 개를 가로나 세로나 대각선으로 나란히 놓는 순간, 또는 아홉 칸이 모두 차면 게임이 끝납니다. 나중에 두는 사람이 자기 세 번째 기호에서 이겼습니다. 가능한 최종 판이 몇 가지인지 세세요.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
36
(B)
112
(C)
120
(D)
148
(E)
160
풀이 과정
전략 빠짐없이 나열하기

도구 #11(거꾸로 풀기) — 끝나는 장면이 주어졌으니 거기서 거꾸로 읽어 최종 판의 조건을 뽑아냅니다: O 셋은 한 줄, X 셋은 한 줄이 아님. 도구 #2(빠짐없이 나열하기) — 작은 판 위의 "몇 가지" 문제이므로 이기는 줄 8 개를 나열하고 줄마다 X 배치를 셉니다. 도구 #7(작은 문제로 쪼개기) — 8 개의 줄이 모두 같게 행동하지 않으므로 가로/세로 줄과 대각선 줄로 나눕니다. 도구 #1(그림 그리기) — 경우마다 남은 여섯 칸을 그려 그 안에 어떤 줄이 통째로 들어가는지 봅니다. 도구 #16(관점 바꾸기) — 각 O-줄마다 X 배치를 전부 센 다음, 우연히 X 줄이 되는 몇 개를 빼줍니다.

1STEP 1

끝 장면을 거꾸로 읽기

끝 장면을 거꾸로 읽습니다.

최종 판 = 3 X + 3 O + 3 빈 칸, O 는 한 줄, X 는 줄 아님
2STEP 2

이기는 줄 여덟 개 나열하기

이기는 줄은 여덟 개입니다.

3 + 3 + 2 = 8 줄; 9 - 3 = 6 칸 남음
3STEP 3

거르기 전 X 배치 세기

거르기 전 배치를 셉니다.

C(6, 3) = (6 · 5 · 4)/(3 · 2 · 1) = 20
4STEP 4

경우 1: O 가 가로줄 또는 세로줄

가로세로 줄이면 남은 줄을 빼야 합니다.

6 × (20 - 2) = 6 × 18 = 108
5STEP 5

경우 2: O 가 대각선

대각선이면 뺄 것이 없습니다.

2 × 20 = 40
6STEP 6

두 경우 더하기

두 경우를 더하면 148입니다.

108 + 40 = 148
정답
148
먼저 상한을 봅니다. "X 는 줄을 이루면 안 된다" 는 조건을 무시하면 8 × 20 = 160이고, 이것이 바로 선택지 (E)입니다. Azar 가 이미 이겼을 것이라는 점을 잊은 사람을 노린 함정이죠. 우리 답은 그보다 조금 작아야 하는데 148은 12 만큼 작습니다. 우연히 줄이 되는 X 배치는 몇 개뿐이니 그 정도 차이가 자연스럽습니다. 또 148은 (C) 120 보다 크므로, 160 에서 몇 개만 덜어내서는 (A), (B), (C)에 닿을 수 없습니다. (D) 148이 맞습니다.
💡핵심 정리

게임이 끝난 장면이 판 전체를 알려줍니다 — O 셋은 한 줄, X 셋은 줄이 아님. 그러니 O-줄 8 개 각각에 대해 X 배치 C(6, 3) = 20 가지를 세고, O 가 가로줄이나 세로줄일 때만 나쁜 2 가지를 빼서 6 × 18 + 2 × 20 = 148을 얻습니다.

  • 끝 장면을 거꾸로 읽기
  • 이기는 줄 여덟 개 나열하기
  • 거르기 전 X 배치 세기
  • 경우 1: O 가 가로줄 또는 세로줄
  • 경우 2: O 가 대각선
  • 두 경우 더하기