AMC 10 · 2022 · #10

학년 7 counting
combinations-basicsystematic-enumerationpattern-recognition complementary-countingcaseworksystematic-enumeration ↑ 선수 지식: combinations-basic
📏 중간 풀이 💡 3 개 인사이트
문제
1부터 14까지의 정수를 일곱 쌍으로 나누되 각 쌍에서 큰 수가 작은 수의 두 배 이상이 되게 합니다. 그런 짝짓기가 몇 가지인지 구하세요.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
108
(B)
120
(C)
126
(D)
132
(E)
144
풀이 과정
전략 더 쉬운 문제로 줄이기

도구 #9(더 쉬운 문제로 줄이기)로 질문을 다시 짭니다: "14 개를 2 배 규칙으로 짝짓기" 대신 먼저 더 쉬운 구조 질문 "큰 수 둘이 한 쌍이 될 수 있나?" 를 묻기. 답이 "아니오" (1단계에서 확인)이면 문제는 L = {1, …, 7}과 G = {8, …, 14} 사이의 일대일 대응으로 축소돼 탐색 공간이 반으로 줄어듭니다. 도구 #2(빠짐없이 나열)로 각 a ∈ L 의 합법 짝 b 목록을 표로 만듭니다. 도구 #5(패턴)로 가장 제약이 심한 a 부터 짝을 배정하고 곱셈 원리로 합산. 도구 #16(관점 바꾸기)은 점검 각도: 마지막 남은 작은 a 들(a ≤ 4)은 제약이 모두 자동 충족되어 4! 가 한 덩어리로 떨어집니다. 도구 #3으로 최종 정수를 선택지와 매칭.

1STEP 1

작은 쪽과 큰 쪽 나누기

작은 쪽 일곱이 아래 절반이어야 합니다.

L = {1, …, 7}, G = {8, …, 14}, f(a) ≥ 2a
2STEP 2

짝 후보 표 만들기

각 수의 짝 후보를 적습니다.

a & 합법 b ∈ G ; 1 & 8,9,10,11,12,13,14 ; 2 & 8,9,10,11,12,13,14 ; 3 & 8,9,10,11,12,13,14 ; 4 & 8,9,10,11,12,13,14 ; 5 & 10,11,12,13,14 ; 6 & 12,13,14 ; 7 & 14
3STEP 3

제약이 심한 것부터

제약이 심한 셋을 먼저 짝지웁니다.

경우의 수: 7 :1, 6 :2, 5 :3
4STEP 4

남은 넷은 자유

남은 넷은 어떤 순서로도 짝지을 수 있습니다.

{1,2,3,4}와 G'' 의 짝짓기 수 = 4! = 24
5STEP 5

곱하기

곱하면 144입니다.

총수 = 1 × 2 × 3 × 4! = 6 × 24 = 144
6STEP 6

보기와 맞추기

보기와 정확히 맞습니다.

144 → (E)
정답
144
크기 점검. 느슨한 상한은 7! (L 과 G 사이 임의 일대일 대응)으로 5040. 제약 b ≥ 2a 가 이를 크게 줄여야 하고, 실제로 144는 7!/35 정도 — 합리적. 또한 144 = 1 × 2 × 3 × 4! 라는 깔끔한 조합 해석: L 꼬리 셋의 제약 있는 선택 × L 머리 넷의 자유로운 4!. 부분 확인 — 7은 14로 강제, 6은 {12, 13} (2 경우). 각 경우에 5는 정확히 3 가지 합법 짝 ({10, 11, 12, 13} 에서 6이 가져간 하나 제외), 따라서 상위 셋 2 × 3 = 6 가지, 하위 넷 4! = 24 가지 = 144. ✓
💡핵심 정리

이 AMC 12 문제는 사실 7학년 때 배운 조직적 나열 세기만 알면 풀 수 있어요! 큰 수 8 ~ 14 끼리는 절대 같은 쌍이 될 수 없다는 걸 먼저 알면 문제는 깔끔한 일대일 대응이 돼요. 가장 빡빡한 것부터 짝짓고(7은 14와, 그다음 6, 5), 남은 작은 수 넷은 자유로워 1 × 2 × 3 × 4! = 144 가지가 나와요.