경시 · AMC 대비 · 4단계 중 4
AMC 8 · 2015 · #23
학년 6 logicarithmetic답을 골라 클릭하세요.
AMC 8 2015 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.
모든 배치를 한꺼번에 뒤지지 말고, 도구 #7(작은 문제로 쪼개기)로 세 단계로 잘라 풉니다 — (1) 종이 전체 합을 구하고, (2) 그 합으로부터 다섯 컵의 목표 합을 확정한 뒤, (3) 3.5가 어느 컵에 들어갈 수 있는지 따집니다. 다섯 컵 목표가 정해지면 세 번째 단계는 도구 #3(가능성 지우기)의 전형 — 각 컵에 3.5를 넣어 보고, 남은 종이로 목표 합을 만들 수 없는 컵을 차례로 지웁니다. 이미 고정된 종이(E 의 2, B 의 3)와 .5 짜리 종이의 짝수 규칙이 대부분의 후보를 쳐 줍니다.
쪽지 열두 장 모두 더하기
같은 값끼리 묶어 더하면 2·3=6, 2.5·2=5, 3·4=12에 3.5, 4, 4.5를 더해 총합은 35.
같은 값끼리 묶어 더하는 것은 총합을 흐트리지 않게 지켜 주는 5학년 소수 연산 방식입니다.
5.NBT.B.7Identify Subproblems컵마다 목표 합 정하기
연속된 다섯 정수의 평균이 35÷5=7이므로 합은 5, 6, 7, 8, 9 — A=5, B=6, C=7, D=8, E=9.
평균을 이용해 연속된 정수를 복원하는 것은 n+(n+1)+…+(n+4)=35 같은 식을 빠르게 푸는 6학년 방정식 추론입니다.
다섯 컵에 필요한 합은 연속된 정수 5, 6, 7, 8, 9이다.
▸ 왜?
다섯 컵의 합은 모든 종잇조각을 합한 값인 35가 되어야 한다.
▸ 왜?
각 종잇조각은 정확히 한 컵에만 들어가므로, 다섯 컵의 합을 더하면 모든 종잇조각을 한 번씩 세어 전체를 다시 만든다.
▸ 왜?
열두 개의 종잇조각 값을 편한 묶음 — 6, 5, 12, 3.5, 4, 4.5 — 으로 더하면 35가 되고, 더하기 전에 묶음을 다시 나눠도 그 합은 바뀌지 않는다.
▸ 왜?
합이 35가 되는 다섯 개의 연속된 정수는 오직 5, 6, 7, 8, 9뿐이다.
▸ 왜?
가장 작은 합을 n이라 하면 연속된 다섯 합 n, n+1, n+2, n+3, n+4는 5n + 10으로 모인다. 다섯 개의 n은 같은 양을 다섯 번 더한 것이고 남은 1 + 2 + 3 + 4는 10이기 때문이다.
▸ 왜?
5n + 10 = 35로 놓고 연산을 되돌리면 — 10을 빼고 5로 나누면 — n = 5가 되어 합은 5, 6, 7, 8, 9로 이어진다.
컵 A 검사하기
3.5를 A(합 5)에 넣으면 나머지는 5−3.5=1.5인데 가장 작은 종이 2보다 작아 A는 탈락.
필요한 나머지 합과 남은 종이의 최솟값을 비교하는 것이 가장 빠르게 후보 컵을 죽이는 방법입니다.
5.NBT.B.7Eliminate Possibilities컵 B 검사하기
3.5를 B(합 6)에 넣으면 이미 있는 3과 합쳐 3+3.5=6.5로 6을 넘겨 B는 탈락.
부분 합이 이미 목표를 넘으면 종이를 더 넣어도 살릴 수 없습니다 — 종이를 더할수록 합은 커지기만 하니까요.
5.NBT.B.7Eliminate Possibilities컵 C 검사하기
3.5를 C(합 7)에 넣으면 나머지 3.5를 만들 수 없어(2.5엔 1이 필요, 두 장이면 최소 4) C는 탈락.
반정수 합을 맞추려면 .5 짜리 종이가 홀수 장 필요합니다 — 가능한 .5 조합을 따져 보면 후보가 빠르게 줄어듭니다.
5.NBT.B.7Eliminate Possibilities컵 E 검사하기
3.5를 E(합 9)에 넣으면 이미 있는 2 때문에 나머지 9−2−3.5=3.5로 C와 같은 막다른 길, E는 탈락.
방금 막혔던 나머지 합이 또 나오면 같은 논리로 한 번에 지울 수 있어 두 번 검사할 필요가 없습니다.
5.NBT.B.7Eliminate Possibilities컵 D 확인하기
남은 건 D(합 8)뿐: 8−3.5=4.5가 딱 하나뿐인 4.5 종이와 맞아, 3.5는 컵 D에 들어가야 합니다.
지우고 나서 유일하게 살아남은 선택지가 답이며 — 빠른 존재 확인으로 실제로 성립함을 한 번 더 확인합니다.
5.NBT.B.7Eliminate Possibilities이 AMC 8 문제는 컵 합을 구하는 6학년 방정식 추론과 꼼꼼한 가능성 지우기만 있으면 풀려요 — 둘 다 이미 배운 도구입니다!
- 쪽지 열두 장 모두 더하기
- 컵마다 목표 합 정하기
- 컵 A 검사하기
- 컵 B 검사하기
- 컵 C 검사하기
- 컵 E 검사하기
- 컵 D 확인하기
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