AMC 8 · 2000 · #12

학년 4 arithmeticgeometry-2d
spatial-visualizationmulti-digit-arithmeticpattern-recognitionarea-rectangles identify-subproblemsoptimization-countingpattern-recognition ↑ 선수 지식: multi-digit-arithmeticarea-rectangles
📏 짧은 풀이 💡 3 개 인사이트 📊 도형
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문제
길이 100 ft, 높이 7 ft 인 벽을 쌓습니다. 블록은 모두 높이 1 ft 이고 길이는 1 ft 또는 2 ft 입니다. 블록은 자를 수 없고, 양 끝은 평평해야 하며, 위아래 두 행 사이의 세로 이음선은 서로 어긋나야(stagger) 합니다 — 즉 한 행의 이음선 바로 위에 다른 행의 이음선이 오면 안 됩니다. 필요한 블록 수의 최솟값을 구하세요.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
344
(B)
347
(C)
350
(D)
353
(E)
356

AMC 8 2000 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 작은 문제로 쪼개기

문제에 주어진 그림이 이미 절반의 풀이를 해 놓았습니다. 도구 #1(그림 그리기)로 그림을 읽으면 행에는 두 가지 "스타일"만 등장한다는 사실이 보입니다 — 아래쪽 행처럼 2 ft 블록만 쓰는 "바닥형" 행과, 위쪽 행처럼 양 끝을 1 ft 블록으로 막는 "윗형" 행. 그러면 도구 #7(작은 문제로 쪼개기)로 세는 일이 셋으로 쪼개집니다: (a) 바닥형 한 행의 블록 수, (b) 윗형 한 행의 블록 수, (c) 7 행을 번갈아 쌓을 때 두 스타일이 각각 몇 번 나오는지. 한 행에서 블록 수가 적으려면 긴 블록을 많이 써야 하므로 각 행은 자기 자리에서 가능한 한 2 ft 블록을 채우려 하고, 어긋남 규칙은 윗형 행에 정확히 두 개의 1 ft 블록을 강제합니다. 대수는 전혀 필요 없고, 작은 문제마다 곱셈·덧셈 한 번씩이면 끝납니다.

1STEP 1

블록 높이가 1 ft 라 7 ft 벽은 7 행. 한 행을 2 ft 블록으로만 채우는 게 가장 쌉니다: 100 ÷ 2 = 50개짜리 바닥형 행.

바닥형 행 : 50 개의 2-ft 블록 → 50 × 2 = 100 ft
2STEP 2

위 행은 2 ft 만으론 안 됨(이음선 겹침). 양 끝을 1 ft 로 막고 98 ft 를 49개 2 ft 블록으로 채우면 51개짜리 윗형 행.

윗형 행 : 1 + 49 × 2 + 1 = 100 ft, 블록 수 = 1 + 49 + 1 = 51
3STEP 3

한 행의 블록 수 = 100 - 2 ft 블록 수. 어긋난 행은 마감 블록 2개가 강제돼 최소 51개. 결국 50·51 교대가 최적.

행당 최솟값 = 50 & 아래 행이 윗형일 때 ; 51 & 아래 행이 바닥형일 때
4STEP 4

7행을 교대로 쌓기: 1, 3, 5, 7행 바닥형(4 × 50), 2, 4, 6행 윗형(3 × 51). 합 200 + 153 = 353.

4 × 50 + 3 × 51 = 200 + 153 = 353 → (D)
정답
353
어긋남 규칙이 없다면 모든 행이 50 블록짜리라서 7 × 50 = 350 — 이것이 선택지 (C). 어긋남 때문에 7 행 중 3 행에 "마감 블록" 2 개씩이 강제로 들어가 행당 블록이 1 개씩 늘어나므로 350 + 3 × 1 = 353, 정확히 (D). 선택지 (E) 356 은 "50 전부 + 6" 인데, 이는 어긋남 행마다 마감 블록이 4 개씩 들어가는 경우라서 과합니다. (A) 344 와 (B) 347 은 350 미만이므로 어긋남 규칙 아래에서는 불가능합니다.
💡핵심 정리

어긋난 벽에 나올 수 있는 행은 단 두 가지 — 값싼 50 블록 행(2 ft 블록만)과 약간 비싼 51 블록 행(2 ft 블록 + 1 ft 마감 두 개). 7 행을 번갈아 쌓으면 4 × 50 + 3 × 51 = 353 블록, 정답 (D).