AMC 8 · 2022 · #20

학년 8 arithmeticalgebra
systems-of-equationslinear-equations-one-varlogical-deduction convert-to-algebrabound-inequality-then-enumerate ↑ 선수 지식: linear-equations-one-varmulti-digit-arithmetic
📏 중간 풀이 💡 3 개 인사이트 📊 도형
문제
3 × 3 격자에 정수들을 채우는데, 모든 행의 합과 모든 열의 합이 같아야 합니다. 다섯 칸은 이미 채워져 있습니다 — 맨 윗줄은 -2, 9, 5, 중앙 오른쪽 칸은 -1, 아래 오른쪽 칸은 8, 아래 왼쪽 칸은 x 입니다. 비어 있는 네 칸 중에서 왼쪽 아래의 x 가 나머지 세 빈 칸의 값보다 모두 엄격히 큽니다. 이때 x 가 가질 수 있는 가장 작은 정수 값을 구하시오.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
-1
(B)
5
(C)
6
(D)
8
(E)
9

AMC 8 2022 problem © Mathematical Association of America (MAA AMC). Reproduced for educational use.

풀이 과정
전략 대수로 바꾸기

맨 윗줄이 완전히 채워져 있어서 마법의 합 -2 + 9 + 5 = 12 가 바로 읽힙니다. 그 뒤로 비어 있는 칸은 모두 "한 행 또는 한 열에 단 하나의 미지수" 꼴이라, 빈 칸들을 a, b, c 로 이름 붙이고 "행 합 = 12" / "열 합 = 12" 를 쓰면 작은 연립 일차방정식이 됩니다 — 도구 #13(대수로 바꾸기) 이 가장 깔끔합니다. 도구 #1(그림 그리기) 은 어느 칸이 어느 칸인지 헷갈리지 않도록 표시해 둔 3 × 3 격자 그 자체입니다. a, b, c 를 x 의 식으로 표현한 다음에는 "x 가 나머지보다 크다" 라는 조건이 세 개의 부등식이 되고, 도구 #3(가능성 지우기) 으로 선택지 {-1, 5, 6, 8, 9} 중 x > 7 을 만족하는 가장 작은 값 (D) 를 찾을 수 있습니다.

1STEP 1

완전히 채워진 맨 윗줄을 더해 모든 행·열이 맞춰야 할 공통 합 12 를 얻습니다.

-2 + 9 + 5 = 12
2STEP 2

빈 세 칸에 이름을 붙입니다 — a = 중앙 왼쪽, b = 정중앙, c = 아래 가운데, 왼쪽 아래는 x.

a = 중앙 왼쪽, b = 정중앙, c = 아래 가운데
3STEP 3

각 행·열 합을 12 로 놓으면 a + b = 13, x + c = 4, a + x = 14, b + c = 3 이 됩니다.

a + b = 13, x + c = 4, a + x = 14, b + c = 3
4STEP 4

x 로 정리하면 a = 14 - x, b = x - 1, c = 4 - x 이고 열 2로 검증됩니다.

a = 14 - x, b = x - 1, c = 4 - x
5STEP 5

x 가 a, b, c 보다 크다는 조건은 x > 14 - x 등이 되고, 가장 강한 것은 x > 7 입니다.

x > 7
6STEP 6

7 보다 큰 가장 작은 정수는 x = 8 — a = 6, b = 7, c = -4 로 셋 다 이기므로 (D).

x = 8 → a = 6, b = 7, c = -4 → (D)
정답
8
x = 8 을 다시 격자에 대입하면 행 1 = -2 + 9 + 5 = 12, 행 2 = 6 + 7 + (-1) = 12, 행 3 = 8 + (-4) + 8 = 12; 열은 -2 + 6 + 8 = 12, 9 + 7 + (-4) = 12, 5 + (-1) + 8 = 12 로 여섯 합이 모두 12 로 일치하고, 8 은 6, 7, -4 보다 엄격히 큽니다. -1, 5, 6 등 더 작은 선택지는 모두 x > 7 을 어기므로 x = 8 이 진짜 최솟값이 맞습니다.
💡핵심 정리

이 AMC 8 문제는 사실 8학년 때 배운 "작은 연립 일차방정식 풀이" 만 알면 풀 수 있어요 — 마법의 합 12 만 잡으면 빈 칸 네 개가 모두 x 의 식으로 떨어지고, 부등식 x > 7 에서 x = 8 이 바로 나옵니다.