AMC 8 · 2013 · #16

학년 6 rate-rationumber-theory
ratio-proportionlcmmultiples identify-subproblemsratio-proportion ↑ 선수 지식: ratio-proportionlcmmulti-digit-arithmetic
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문제
피보나치 중학교에서 8학년, 7학년, 6학년 학생들이 함께 봉사 프로젝트에 참여합니다. 8학년 대 6학년 비는 5 : 3, 8학년 대 7학년 비는 8 : 5입니다. 두 비가 동시에 성립하는 가장 작은 학생 수 합계는 얼마일까요?

답을 골라 클릭하세요.

(A)
16
(B)
40
(C)
55
(D)
79
(E)
89

AMC 8 2013 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 작은 문제로 쪼개기

두 비가 공통 항(8학년)을 가지고 있지만 값이 서로 다릅니다(5와 8). 도구 #7(작은 문제로 쪼개기)로 (1) 두 비의 8학년 값이 같아지도록 비를 다시 맞추는 부분 문제와 (2) 맞춰진 비를 하나의 세 항 비로 합쳐 더하는 부분 문제로 깔끔하게 나눌 수 있습니다. 두 부분 문제를 잇는 다리는 8학년 자리에 공통으로 들어갈 수 — 즉 lcm(5, 8) — 입니다. 도구 #6(추측하고 확인하기)은 검토 단계에서 작은 선택지(16, 40, 55, 79)를 빠르게 배제할 때 사용합니다.

1STEP 1

부분 문제 1: 두 비의 8학년 항을 같게 — 가장 작은 공통값은 lcm(5, 8) = 40.

lcm(5, 8) = 40
2STEP 2

8학년 : 6학년 = 5 : 3에 ×8 → 8학년 항이 40이 되어 40 : 24.

5 : 3 = (5 × 8) : (3 × 8) = 40 : 24
3STEP 3

8학년 : 7학년 = 8 : 5에 ×5 → 8학년 항도 40이 되어 40 : 25.

8 : 5 = (8 × 5) : (5 × 5) = 40 : 25
4STEP 4

부분 문제 2: 둘 다 40을 공유하니 40 : 25 : 24로 합쳐지고, gcd = 1이라 이미 최소 자연수 비입니다.

8학년 : 7학년 : 6학년 = 40 : 25 : 24
5STEP 5

최소 자연수 항을 모두 더하면 40 + 25 + 24 = 89 → (E).

40 + 25 + 24 = 89 → (E)
정답
89
40 : 25 : 24가 정말 원래 두 비를 모두 만족하는지 확인합니다. 40 : 24 = 5 : 3(8로 나눔) ✓, 40 : 25 = 8 : 5(5로 나눔) ✓. gcd(40, 25, 24) = 1이라 비를 더 줄일 수 없으므로 합계 89가 진짜 최솟값입니다.
💡핵심 정리

이 AMC 8 문제는 6학년 비율 추론만으로 풀려요 — lcm으로 공통 항을 맞춘 다음 각 항을 더하면 끝!