경시 · AMC 대비 · 4단계 중 4
AMC 8 · 1999 · #8
학년 6 geometry-3d
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AMC 8 1999 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.
2D 전개도를 보고 접어서 만들어지는 3D 정육면체의 면 관계를 묻는 문제 — 도구 #17(공간 상상하기)의 전형적인 신호입니다. 한 칸을 바닥으로 고정한 뒤 나머지 칸들을 그 주위로 접어 가며 각 색이 어느 면에 가는지 추적합니다. 도구 #10(직접 만져보기)은 안전망입니다. 머릿속 접기가 자신 없으면 종이에 전개도를 옮겨 그리고 색을 표시한 뒤 실제로 접어 보면 됩니다 — 3D 기하에서는 "손으로 한 번 만져보는 것"이 권장됩니다. 도구 #3(가능성 지우기)으로 검산합니다. W 와 경첩으로 직접 닿는 칸과 그 한 칸 건너 칸들은 접은 뒤 W 와 이웃하므로 W 의 맞은편이 될 수 없습니다 — 이걸로 선택지 셋을 지울 수 있습니다.
밑면 정하기
노란색을 앞면으로 고정합니다. 초록·주황·흰색은 모두 노란색과 경첩을 공유하므로, 접으면 노란색과 맞닿는 옆면이 됩니다.
6학년: 정육면체 전개도는 정육면체의 표면을 펼쳐 놓은 것. 기준 면과 경첩을 공유하는 칸은 모두 그 기준 면과 맞닿는 옆면이 됩니다.
6.G.A.4Visualize Spatial Relationships옆면 세 개 접기
이웃 셋을 세워 접습니다. 초록은 왼쪽 면, 주황은 오른쪽 면, 흰색은 바닥 면이 됩니다.
전개도를 종이로 오려 손으로 접을 때 처음 하는 동작 그대로입니다. Y 의 이웃 셋을 각각 Y 와 수직이 되도록 일으켜 세워요.
6.G.A.4Create A Physical Representation남은 두 면 접기
초록 위에 이어진 띠도 접힙니다. 파랑은 윗면, 빨강은 이어서 뒷면이 됩니다.
경첩으로 줄줄이 이어진 칸들은 접이식 자처럼 차례로 접힙니다. 새 칸은 이미 세워진 정육면체의 "바깥쪽 빈 모서리"를 따라 돌아 들어옵니다.
경첩으로 이어진 전개도를 정육면체로 접으면 파란색 사각형은 윗면에 놓이고 흰색 사각형은 아랫면으로 접혀 내려가므로, 파란색은 흰색의 바로 맞은편에 놓인다.
▸ 왜?
종이의 각 경첩을 접는 것은 뻣뻣한 뒤집기라서 모든 사각형은 모양을 그대로 유지하고 각 경첩은 정육면체의 공유 모서리가 된다; 접으면서 사각형들을 따라가면 흰색과 파란색이 정확히 어디에 놓이는지 정해진다.
▸ 왜?
흰색은 노란색 바로 아래에 경첩으로 붙어 있어, 직각으로 한 번 접으면 노란색 옆에서 아래로 내려가 아랫면이 된다 — 뻣뻣한 접기가 그 90도 회전을 정확히 유지한다.
▸ 왜?
파란색은 초록색에 실려 올라간다: 초록색이 왼쪽 벽으로 접혀 서면, 파란색(초록색의 바깥 모서리에 경첩으로 붙음)이 한 번 더 위쪽 모서리를 넘어 접혀 윗면에 평평하게 놓인다.
▸ 왜?
정육면체에서 윗면과 아랫면은 모서리를 공유하지 않으므로 세 개의 맞은편 쌍 중 하나다; 따라서 아랫면에 놓인 사각형은 윗면의 사각형과 맞은편이다.
▸ 왜?
정육면체의 여섯 면은 빈틈도 겹침도 없이 모서리를 공유하지 않는 세 쌍으로 나뉜다 — 윗면과 아랫면, 앞면과 뒷면, 왼쪽과 오른쪽 — 그래서 각 면은 정확히 하나의 다른 면과 맞은편이다.
W의 마주 보는 면 찾기
흰색은 바닥이므로, 정확히 맞은편은 윗면 — 파랑입니다.
선택지로 검산: Y, G, O 는 접은 뒤 모두 W 와 이웃하므로 W 의 맞은편이 될 수 없음 → (E), (B), (C) 제외. R 은 윗면 B 의 뒤쪽 모서리에서 만나는 "B 의 이웃"이므로 B 와 같지 않음 → (D) 제외. 남는 것은 (A)뿐.
6.G.A.4Eliminate Possibilities한 칸을 바닥으로 고정하고 나머지를 그 주위로 접어 "마주보는 쌍"을 읽어 내면 됩니다 — 6학년 전개도 접기로 W 의 맞은편은 B.
- 밑면 정하기
- 옆면 세 개 접기
- 남은 두 면 접기
- W의 마주 보는 면 찾기
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