AMC 8 · 2014 · #4

학년 4 number-theory
prime-numbersparityprimality-test systematic-enumeration ↑ 선수 지식: prime-numbersparity
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문제
두 소수합이 85 입니다. 이 두 소수의 곱은 얼마일까요?

답을 골라 클릭하세요.

(A)
85
(B)
91
(C)
115
(D)
133
(E)
166

AMC 8 2014 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 가능성 지우기

합 85 는 홀수인데, 홀수 + 홀수 = 짝수, 짝수 + 짝수 = 짝수입니다. 따라서 두 소수 중 하나는 짝수, 다른 하나는 홀수여야 합니다 — 이것이 도구 #3(가능성 지우기) 의 강력한 한 방입니다. 짝수 소수는 2 뿐이므로 한 수는 강제로 2 가 되고, 다른 수는 85 - 2 = 83 으로 정해집니다. 도구 #2(빠짐없이 나열하기) 는 보조 수단입니다 — 작은 소수 2, 3, 5, 7, 11, … 을 차례대로 나열하며 85 - p 가 소수인지 확인해도 결국 같은 짝에 도달합니다.

1STEP 1

합 85 는 홀수인데 홀+홀·짝+짝은 모두 짝수라, 한 소수는 짝수, 다른 하나는 홀수입니다.

홀 + 홀 = 짝, 짝 + 짝 = 짝, 홀 + 짝 = 홀 = 85
2STEP 2

2 보다 큰 짝수는 모두 2 로 나뉘므로 유일한 짝수 소수는 2 — 두 소수 중 하나는 2 입니다.

짝수 소수 = {2}
3STEP 3

뺄셈으로 나머지 소수를 구합니다: 85 - 2 = 83.

85 - 2 = 83
4STEP 4

√83 < 10 이라 2, 3, 5, 7 만 확인 — 아무것도 나누지 못하니 83 은 소수입니다.

83 ÷ 2, 3, 5, 7 → 나누어 떨어지지 않음 → 83 은 소수
5STEP 5

두 소수를 곱합니다: 2 × 83 = 166, 선택지 (E).

2 × 83 = 166 → (E)
정답
166
간단한 점검: 2 + 83 = 85 ✓ (합 조건 성립), 2 × 83 = 166 ✓ (선택지 E 와 일치). 나머지 선택지는 합 조건을 만족시키지 못합니다 — 예컨대 85 = 5 × 17 에서 5 + 17 = 22, 91 = 7 × 13 에서 7 + 13 = 20, 115 = 5 × 23 에서 5 + 23 = 28, 133 = 7 × 19 에서 7 + 19 = 26. 어느 것도 85 가 아니고, 166 = 2 × 83 만이 합 85 를 만들어 줍니다. 따라서 (E) 가 유일한 답입니다.
💡핵심 정리

두 소수의 합이 홀수면 그중 하나는 반드시 2 예요 — 이 4학년 홀짝성 한 방이 문제 전체를 풀어 줍니다.