AMC 8 · 2006 · #22

학년 6 arithmetic
pattern-recognitionoptimization-countingdigit-constraintsconvert-to-algebra pattern-recognitionconvert-to-algebracasework ↑ 선수 지식: multi-digit-arithmeticpattern-recognition
📏 중간 풀이 💡 3 개 인사이트 📊 도형
문제
작은 피라미드의 맨 아랫줄에 서로 다른 한 자리 양의 정수 A, B, C 가 놓여 있습니다. 윗줄의 각 칸은 바로 아래 두 칸의 합이고, 그 위 꼭대기 칸도 마찬가지입니다. 가능한 모든 배치를 통틀어 꼭대기 칸이 될 수 있는 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차를 구하세요.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
16
(B)
24
(C)
25
(D)
26
(E)
35

AMC 8 2006 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 더 쉬운 문제로 줄이기

피라미드 규칙은 세 개의 아랫줄 수를 꼭대기 하나로 묶지만, 그 관계가 한눈에 보이지는 않습니다. 도구 #9(더 쉬운 문제로 줄이기)의 방식 그대로, 작은 구체적인 세쌍을 직접 대입해 피라미드를 끝까지 채워 보면 꼭대기 칸이 A, B, C 의 식으로 어떻게 표현되는지 드러납니다. 그 한 번의 실험에서 "가운데 칸이 두 번 셈해진다" 는 사실이 보이고, 꼭대기는 A + 2B + C 가 됩니다. 식이 손에 들어오면 도구 #6(추측하고 확인하기)로 아랫줄 숫자를 영리하게 고릅니다 — 최대값은 가장 큰 한 자리 수 9 를 가운데에 두고 그 다음 큰 두 수 8, 7 을 양 끝에, 최소값은 같은 논리로 1, 2, 3 을 둡니다.

1STEP 1

구체적인 아랫줄 하나: A = 1, B = 2, C = 3 을 위로 채우면 꼭대기는 8.

아랫줄: 1, 2, 3 → 두 번째 줄: 1+2 = 3, 2+3 = 5 → 꼭대기: 3+5 = 8
2STEP 2

꼭대기를 아랫줄의 합으로 읽으면 꼭대기 = A + 2B + C — 가운데 B 가 두 번 셈해집니다.

꼭대기 = (A+B) + (B+C) = A + 2B + C
3STEP 3

최대는 두 배로 세는 가운데에 가장 큰 수를: B = 9, 양 끝 8, 7 이면 꼭대기 33.

최대 꼭대기 = 8 + 2 · 9 + 7 = 8 + 18 + 7 = 33
4STEP 4

최소는 가운데에 가장 작은 수를: B = 1, 양 끝 2, 3 이면 꼭대기 7.

최소 꼭대기 = 2 + 2 · 1 + 3 = 2 + 2 + 3 = 7
5STEP 5

두 끝값을 빼면 묻는 차가 나옵니다: 33 - 7 = 26.

33 - 7 = 26 → (D)
정답
26
두 끝값이 선택지 범위에 잘 맞는지 봅시다. 만약 중복이 허용된다면 꼭대기는 최대 9 + 2 · 9 + 9 = 36 까지 가능하므로 33 은 충분히 가능한 값이고, 최소는 1 + 2 · 1 + 1 = 4 까지 가능하므로 7 도 가능한 값입니다. 차 26 은 답 (D) 와 일치하고, 선택지 중에서도 이 두 범위에 맞는 유일한 값입니다. 다른 배치로도 식을 다시 확인할 수 있습니다 — 아랫줄 2, 9, 8 이면 두 번째 줄은 11, 17, 꼭대기는 28 이고, 이는 2 + 2 · 9 + 8 = 28 과 일치합니다.
💡핵심 정리

작은 피라미드 하나만 손으로 채워 봐도 규칙이 보입니다 — 꼭대기는 A + 2B + C 이고, 가운데 자리가 두 번 셈해져요. 최대값은 가운데에 9, 최소값은 가운데에 1, 그래서 차는 33 - 7 = 26 입니다.