AMC 8 · 2023 · #9

쉬운 모드 학년 5
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문제

말라이카가 언덕에서 스키를 타고 내려오는 모습을 떠올려 봅시다. 스키를 타는 동안 그녀의 높이는 계속 바뀝니다.

아래 그래프는 매 순간 그녀의 높이를 미터로 나타낸 것입니다. 아래쪽 축은 시간(초)이고, 옆쪽 축은 바닥에서부터의 높이(미터)예요.

어떤 때는 높이 올라가 있고, 어떤 때는 낮게 내려와 있습니다. 우리는 그녀의 높이가 44미터에서 77미터 사이에 있는 순간들에 관심이 있어요.

그런 순간들이 모두 합쳐서 몇 초 동안 이어지는지 구해 봅시다.

답을 골라 클릭하세요.

(A)
6
(B)
8
(C)
10
(D)
12
(E)
14
보기 방식:

도구 + CCSS 풀이

이해

문제 재정리: 말라이카가 스키를 타는 동안의 **고도(m)**를 **시간(초)**에 따라 그린 그래프가 주어져 있습니다. 그녀의 고도 $E$ 가 $4 \le E \le 7$ (m) 인 구간에 머문 시간이 **모두 합쳐서 몇 초**인지 구하세요.

주어진 것: 가로축은 시간(초), 세로축은 고도(m); 그래프의 곡선이 시간에 따른 고도를 매끄럽게 나타낸다; 곡선이 $y=7$ 과 만나는 시각: $t = 2, 6, 10, 14$ 초; 곡선이 $y=4$ 와 만나는 시각: $t = 4, 12$ 초; $t=6$ 과 $t=10$ 사이에서는 곡선이 $7$m 위쪽에 있다; 선택지: (A) 6, (B) 8, (C) 10, (D) 12, (E) 14

구하는 것: $4 \le E \le 7$ 이 만족되는 **총 시간(초)**

이해

문제 재정리: 말라이카가 스키를 타는 동안의 **고도(m)**를 **시간(초)**에 따라 그린 그래프가 주어져 있습니다. 그녀의 고도 $E$ 가 $4 \le E \le 7$ (m) 인 구간에 머문 시간이 **모두 합쳐서 몇 초**인지 구하세요.

주어진 것: 가로축은 시간(초), 세로축은 고도(m); 그래프의 곡선이 시간에 따른 고도를 매끄럽게 나타낸다; 곡선이 $y=7$ 과 만나는 시각: $t = 2, 6, 10, 14$ 초; 곡선이 $y=4$ 와 만나는 시각: $t = 4, 12$ 초; $t=6$ 과 $t=10$ 사이에서는 곡선이 $7$m 위쪽에 있다; 선택지: (A) 6, (B) 8, (C) 10, (D) 12, (E) 14

계획

주요 도구: #1 그림 그리기

보조 도구: #7 작은 문제로 쪼개기, #3 가능성 지우기

문제가 이미 그래프를 주고 있으므로, 핵심은 그래프를 **정확하게 읽는 것** — 도구 #1(그림 그리기/이용하기)이 그대로 들어맞습니다. 주어진 곡선 위에 $y=4$ 와 $y=7$ 두 보조선을 그어두면, 곡선이 이 "띠(밴드)" 안에 있는 시간 구간이 곧 답입니다. 두 선과의 교점들로 시간축이 여러 조각으로 나뉘면, 도구 #7(작은 문제로 쪼개기)로 각 조각의 길이를 따로 구해서 더하면 됩니다. 마지막은 객관식이므로 도구 #3로 선택지와 맞추어 검산합니다.

실행 — 정답: B

#1 그림 그리기 5.G.A.2 단계 1
  • 그래프에 **목표 띠**를 표시합니다.
  • 고도 $y=4$ 와 $y=7$ 에 각각 수평 보조선을 그어 두 선 사이의 영역을 만듭니다.
  • 곡선이 이 띠 안에 들어오는 시간이 우리가 세어야 할 시간입니다.
$$\text{띠:}\ 4 \le y \le 7$$

💡 좌표평면에 수평선 $y = c$ 를 긋는 것은 5학년의 **좌표평면 위에 점/선 나타내기** 그 자체입니다.

#1 그림 그리기 5.G.A.2 단계 2
  • 곡선이 보조선과 만나는 **교점들의 시각**을 읽어냅니다.
  • 곡선은 $y=7$ 과 $t = 2, 6, 10, 14$ 초에서 네 번(내려가며, 다시 올라가며, 다시 내려가며, 다시 올라가며) 만나고, $y=4$ 와는 $t = 4, 12$ 초에서 두 번 만납니다.
  • 이 여섯 개의 시각을 시간축 위에 점으로 표시합니다.
$$y=7\colon\ t = 2, 6, 10, 14;\quad y=4\colon\ t = 4, 12$$

💡 각 교점은 좌표평면에서 읽어낸 순서쌍 $(t, y)$ — 5학년 좌표 읽기 그대로입니다.

#7 작은 문제로 쪼개기 5.G.A.2 단계 3
  • 여섯 교점을 기준으로 시간축을 **작은 조각들로 쪼갭니다**(도구 #7).
  • 곡선이 띠 안에 있는 조각은 $[2,4]$(7 → 4 로 하강), $[4,6]$(4 → 7 로 상승), $[10,12]$(7 → 4 로 하강), $[12,14]$(4 → 7 로 상승) 네 개입니다.
  • $t=6$ 과 $t=10$ 사이는 곡선이 $7$ m 보다 **위쪽**이므로 띠 밖 — 합산에 포함하지 않습니다.
$$\text{띠 안 구간: }[2,4],\ [4,6],\ [10,12],\ [12,14]$$

💡 각 시간 조각에서 "곡선이 $y=4$ 와 $y=7$ 사이에 있는가?" 를 판단하는 것도 5학년 좌표평면 읽기입니다.

#7 작은 문제로 쪼개기 2.OA.A.1 단계 4
  • 각 조각의 길이를 구하고 더합니다.
  • 네 조각 모두 (오른쪽 끝) $-$ (왼쪽 끝) $= 2$ 초로 길이가 같습니다.
  • 네 조각의 길이를 더해 띠 안에 머문 총 시간을 구합니다.
$$(4-2) + (6-4) + (12-10) + (14-12) = 2+2+2+2 = 8$$

💡 작은 자연수의 뺄셈을 네 번 한 뒤 결과를 더하는 것은 2학년 두 단계 문장제 수준의 셈입니다.

#3 가능성 지우기 2.OA.A.1 단계 5
  • 선택지로 검산합니다.
  • 답은 $8$ 초로 (B) 와 일치합니다.
  • 다른 선택지는 모두 어긋납니다 — $6$ 은 띠 안 조각이 세 개뿐이라는 뜻이고, $10, 12, 14$ 는 $t=6$ ~ $t=10$ 구간을 포함해야 하지만 거기서는 곡선이 $7$ m 위쪽이므로 띠 밖이라 제외됩니다.
$$8\ \text{초} \;\Rightarrow\; \textbf{(B)}$$

💡 구한 합을 다섯 개의 선택지와 비교하는 단순한 2학년 산수 확인입니다.

[1] #1 5.G.A.2 그래프에 **목표 띠**를 표시합니다. 고도 $y=4$ 와 $y=7$ 에 각각 수평 보조선을 그어 두 선 사이의 영역을 만듭니다. 곡선이 이 띠
[2] #1 5.G.A.2 곡선이 보조선과 만나는 **교점들의 시각**을 읽어냅니다. 곡선은 $y=7$ 과 $t = 2, 6, 10, 14$ 초에서 네 번(내려가며, 다시
[3] #7 5.G.A.2 여섯 교점을 기준으로 시간축을 **작은 조각들로 쪼갭니다**(도구 #7). 곡선이 띠 안에 있는 조각은 $[2,4]$(7 → 4 로 하강), $
[4] #7 2.OA.A.1 각 조각의 길이를 구하고 더합니다. 네 조각 모두 (오른쪽 끝) $-$ (왼쪽 끝) $= 2$ 초로 길이가 같습니다. 네 조각의 길이를 더해 띠
[5] #3 2.OA.A.1 선택지로 검산합니다. 답은 $8$ 초로 (B) 와 일치합니다. 다른 선택지는 모두 어긋납니다 — $6$ 은 띠 안 조각이 세 개뿐이라는 뜻이고,

검토

합리성 확인: $8$ 초가 말이 되는 답일까요? 곡선이 띠 $[4,7]$ 에 들어왔다 나가는 횟수가 네 번이고, 매번 띠를 가로지르는 시간이 $2$ 초로 같으므로 총합은 $4 \times 2 = 8$ 초. 가운데 솟은 부분($t=6$ ~ $t=10$, 고도 $>7$ m)과 가장 깊이 내려간 부분(고도 $<4$ m)이 정확히 **제외**되어 있어 합리적입니다. 따라서 (B) $8$ 이 맞습니다.

대안 접근: 도구 #3(가능성 지우기)을 주된 길로 삼을 수도 있습니다. 띠 안 조각의 길이가 모두 같으므로 총 시간은 반드시 $2$ 의 배수이고, 그래프를 눈으로 훑어보면 조각이 $1$ 개보다는 많고 $5$ 개보다는 적어 합은 $4$ 또는 $8$ 초로 좁혀집니다. 선택지 중 이 조건을 만족하는 값은 $8$ 뿐이므로 (B) 가 답입니다.

사용된 CCSS 표준 (최저 학년 5)

  • 5.G.A.2 실생활 및 수학 문제를 좌표평면 위에 점으로 나타내어 해결한다 (고도-시간 그래프 읽기: $y=4$ 와 $y=7$ 보조선을 긋고, 곡선과의 교점을 찾고, 어떤 시간 구간이 $[4,7]$ 띠 안에 있는지 판정하는 데 사용.)
  • 2.OA.A.1 100 이내의 덧셈과 뺄셈을 이용해 한 단계 또는 두 단계 문장제를 해결한다 (각 구간의 길이를 뺄셈으로 구하고($4-2$, $6-4$, $12-10$, $14-12$), 네 개의 $2$ 초를 더해 $8$ 초를 얻는 데 사용.)

⭐ 이 AMC 8 문제는 사실 5학년 때 배운 좌표평면에서 점 읽기만 알면 풀 수 있어요!

⭐ 이 AMC 8 문제는 사실 5학년 때 배운 좌표평면에서 점 읽기만 알면 풀 수 있어요!