AMC 10 · 2023 · #4

학년 8 arithmetic
exponentsprime-factorizationplace-valuemulti-digit-arithmetic identify-subproblemspattern-recognition ↑ 선수 지식: exponentsprime-factorization
📏 중간 풀이 💡 2 개 인사이트
문제
어떤 정수를 세 거듭제곱의 곱으로 정의합니다. 이 수를 십진법으로 쓰면 자릿수가 몇 개인지 구하세요.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
14
(B)
15
(C)
16
(D)
17
(E)
18
풀이 과정
전략 작은 문제로 쪼개기

도구 #7(작은 문제로 쪼개기)이 일을 깔끔하게 나눠줍니다: (A) 지수 법칙으로 모든 밑을 소수의 거듭제곱으로 다시 쓰고, (B) 2와 5를 짝지어 10의 거듭제곱으로 뽑아내고, (C) (나머지 인수) × 10¹⁵의 자리 수를 셉니다. 도구 #5(패턴 찾기)가 (C)를 받쳐줍니다 — 정수에 10¹⁵를 곱하면 끝에 0이 정확히 15 개 붙는다는 자리값 패턴. 대수(#13)는 여기 어울리지 않습니다 — 이것은 순수한 지수·자리값 문제.

1STEP 1

소인수로 쓰기

모든 것을 소인수로 씁니다.

8⁵ · 5¹⁰ · 15⁵ = (2³)⁵ · 5¹⁰ · (3 · 5)⁵ = 2¹⁵ · 5¹⁰ · 3⁵ · 5⁵
2STEP 2

같은 소수 모으기

같은 소수끼리 모읍니다.

5¹⁰ · 5⁵ = 5¹⁵ ⟹ 2¹⁵ · 5¹⁵ · 3⁵
3STEP 3

2와 5 짝짓기

짝지으면 10의 거듭제곱이 됩니다.

2¹⁵ · 5¹⁵ · 3⁵ = (2 · 5)¹⁵ · 3⁵ = 10¹⁵ · 3⁵
4STEP 4

남는 부분 계산하기

남는 부분을 직접 계산합니다.

3⁵ = 3 · 3 · 3 · 3 · 3 = 9 · 9 · 3 = 81 · 3 = 243
5STEP 5

자릿수 세기

자릿수는 18개입니다.

N = 243 · 10¹⁵ = 243000…0₁₅ 개 → 3 + 15 = 18 → (E)
정답
18
크기 점검. 100 ≤ 243 < 1000 이므로 N = 243 · 10¹⁵은 10¹⁷과 10¹⁸ 사이. [10¹⁷, 10¹⁸)의 정수는 정확히 18 자리이므로 (E)와 일치. 로그로도 확인: log₁₀(243 · 10¹⁵) = 15 + log₁₀ 243 ≈ 15 + 2.385 = 17.385, ⌊ 17.385 ⌋ + 1 = 18 — 자리 수 공식으로도 같은 답.
💡핵심 정리

이 AMC 12 문제는 사실 8학년 "정수 지수 법칙" 만 알면 풀 수 있어요 — 모든 2를 5와 짝지어 10을 만들고, 남은 수 곱하기 10¹⁵가 자리 수를 알려줍니다.