AMC 8 · 2012 · #20

학년 6 arithmetic
fraction-arithmeticfraction-decimal-conversionratio-proportion identify-subproblemseasier-related-problem ↑ 선수 지식: fraction-arithmetic
📏 중간 풀이 💡 3 개 인사이트
문제
세 분수 519\frac{5}{19}, 721\frac{7}{21}, 923\frac{9}{23}작은 값부터 큰 값 순서로 정렬하고, 그 순서에 맞는 선택지를 고르는 문제입니다.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
$\frac{9}{23}<\frac{7}{21}<\frac{5}{19}$
(B)
$\frac{5}{19}<\frac{7}{21}<\frac{9}{23}$
(C)
$\frac{9}{23}<\frac{5}{19}<\frac{7}{21}$
(D)
$\frac{5}{19}<\frac{9}{23}<\frac{7}{21}$
(E)
$\frac{7}{21}<\frac{5}{19}<\frac{9}{23}$

AMC 8 2012 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 패턴 찾기

계산을 시작하기 전에 세 분수의 구조를 먼저 봅니다. 분자는 5, 7, 9 이고 분모는 19, 21, 23 — 모든 분모가 분자보다 정확히 14 만큼 큽니다. 그래서 세 분수는 모두 nn+14\frac{n}{n+14} 라는 한 가족에 속하는 셈입니다. 도구 #5(패턴 찾기)로 이 가족의 성질 하나만 관찰하면 세 분수를 일일이 짝지어 가위곱하지 않고도 순서를 결정할 수 있습니다. 도구 #9(더 쉬운 문제로 줄이기)는 보조 — 721\frac{7}{21} = 13\frac{1}{3} 이라는 친숙한 기준점으로 줄여서, 나머지 두 분수가 13\frac{1}{3} 보다 큰지 작은지로 답을 검증합니다.

1STEP 1

각 분모를 (분자) + 14 로 다시 보면 세 분수 모두 nn+14\frac{n}{n+14} 꼴입니다 (n = 5, 7, 9).

519\frac{5}{19}, 721\frac{7}{21}, 923\frac{9}{23}nn+14\frac{n}{n+14} (n = 5, 7, 9)
2STEP 2

항등식 nn+14\frac{n}{n+14} = 1 - 14n+14\frac{14}{n+14} 로 보면, 빼는 조각의 분자는 14 로 고정이고 분모 n+14 만 변합니다.

nn+14\frac{n}{n+14} = (n+14)14n+14\frac{(n+14) - 14}{n+14} = 1 - 14n+14\frac{14}{n+14}
3STEP 3

n 이 커지면 분모 n+14 도 커져 14n+14\frac{14}{n+14} 는 작아지고, 1 에서 더 작은 값을 뺄수록 결과는 커집니다.

1419\frac{14}{19}1421\frac{14}{21}1423\frac{14}{23} ⟹ 1 - 1419\frac{14}{19} < 1 - 1421\frac{14}{21} < 1 - 1423\frac{14}{23}
4STEP 4

빼는 조각이 작을수록 값은 크므로 n 이 클수록 nn+14\frac{n}{n+14} 도 커져 519\frac{5}{19}, 721\frac{7}{21}, 923\frac{9}{23} 순으로 커집니다.

519\frac{5}{19}721\frac{7}{21}923\frac{9}{23}
5STEP 5

도구 #9 로 확인: 721\frac{7}{21} = 13\frac{1}{3}, 가위곱하면 519\frac{5}{19}13\frac{1}{3}, 923\frac{9}{23}13\frac{1}{3} 로 패턴과 일치합니다.

519\frac{5}{19}13\frac{1}{3} = 721\frac{7}{21}923\frac{9}{23} → (B)
정답
519\frac{5}{19}721\frac{7}{21}923\frac{9}{23}
소수로 빠르게 다시 확인합니다. 519\frac{5}{19} ≈ 0.263, 721\frac{7}{21} = 13\frac{1}{3} ≈ 0.333, 923\frac{9}{23} ≈ 0.391. 세 소수가 깔끔하게 오름차순이라 519\frac{5}{19}721\frac{7}{21}923\frac{9}{23} 와 일치하고, 선택지 (B) 가 확정됩니다. 또한 세 값 모두 1 보다 작고 n 이 커질수록 1 에 가까워지는 nn+14\frac{n}{n+14} 의 성질과도 잘 맞습니다.
💡핵심 정리

계산 전에 숨은 구조부터 보세요 — 세 분수가 모두 nn+14\frac{n}{n+14} 라는 걸 알아채는 순간, 정렬은 6학년 한 줄짜리 관찰로 끝납니다.