AMC 10 · 2019 · #11
학년 6 rate-ratio문제
Two jars each contain the same number of marbles, and every marble is either blue or green. In Jar the ratio of blue to green marbles is , and the ratio of blue to green marbles in Jar is . There are green marbles in all. How many more blue marbles are in Jar than in Jar ?
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도구 + CCSS 풀이
이해
문제 재정리: 두 항아리에 들어 있는 구슬 수는 서로 같고 각 구슬은 파란색 또는 초록색이다. 항아리 1의 파랑:초록 비는 $9{:}1$, 항아리 2의 파랑:초록 비는 $8{:}1$. 두 항아리의 초록 구슬은 총 $95$ 개. 항아리 1의 파란 구슬은 항아리 2보다 몇 개 많은가?
주어진 것: 두 항아리의 총 구슬 수가 같음 — 그 값을 $N$ 이라 하자; 항아리 1의 파랑:초록 $= 9{:}1$; 항아리 2의 파랑:초록 $= 8{:}1$; 두 항아리의 초록 구슬 합 $= 95$; 선택지: $5,\, 10,\, 25,\, 45,\, 50$
구하는 것: (항아리 1의 파랑 수) $-$ (항아리 2의 파랑 수)
이해
문제 재정리: 두 항아리에 들어 있는 구슬 수는 서로 같고 각 구슬은 파란색 또는 초록색이다. 항아리 1의 파랑:초록 비는 $9{:}1$, 항아리 2의 파랑:초록 비는 $8{:}1$. 두 항아리의 초록 구슬은 총 $95$ 개. 항아리 1의 파란 구슬은 항아리 2보다 몇 개 많은가?
주어진 것: 두 항아리의 총 구슬 수가 같음 — 그 값을 $N$ 이라 하자; 항아리 1의 파랑:초록 $= 9{:}1$; 항아리 2의 파랑:초록 $= 8{:}1$; 두 항아리의 초록 구슬 합 $= 95$; 선택지: $5,\, 10,\, 25,\, 45,\, 50$
계획
주요 도구: #8 단위 살펴보기
보조 도구: #7 작은 문제로 쪼개기, #3 가능성 지우기
도구 #8(단위·비 살피기): $9{:}1$ 은 항아리의 $\tfrac{1}{10}$ 이 초록, $8{:}1$ 은 $\tfrac{1}{9}$ 이 초록. 도구 #7(쪼개기): 먼저 초록 총합에서 $N$ 을 구한 뒤 파랑 수를 따로 계산. 도구 #3 으로 $5$ 가 선택지 $(A)$ 와 일치함을 확인. 대수(#13)도 가능하지만 분수-의-전체 시각이 더 작고 직관적.
실행 — 정답: A
6.RP.A.3 단계 1 - 비를 각 항아리의 초록 분수로 바꾼다.
- 항아리 1은 $10$ 개당 초록 $1$ 개이므로 초록은 전체의 $\tfrac{1}{10}$.
- 항아리 2는 $9$ 개당 초록 $1$ 개이므로 초록은 전체의 $\tfrac{1}{9}$.
💡 6학년 비: $a{:}b$ 분할에서 두 번째 색은 전체의 $\tfrac{b}{a+b}$.
5.NF.A.1 단계 2 각 항아리의 구슬 수를 $N$ 이라 하면, 초록 총합은 두 항아리의 초록 합과 같다.
💡 5학년 분수: 같은 전체의 두 부분을 더하면 그 색 총합.
6.EE.B.7 단계 3 공통분모 $90$ 으로 묶고 $N$ 을 구한다.
💡 6학년: 한 단계 방정식 $\tfrac{19}{90} N = 95$ 로 항아리 크기가 단번에 나옴.
5.NF.B.6 단계 4 - 각 항아리의 파랑 수를 계산.
- 항아리 1은 $\tfrac{9}{10}$ 이 파랑, 항아리 2는 $\tfrac{8}{9}$ 이 파랑.
💡 5학년: 같은 전체에 분수 곱하기를 두 번.
4.NBT.B.4 단계 5 두 파랑 수의 차를 구한다.
💡 4학년: 작은 자연수 뺄셈으로 마무리.
4.NBT.A.2 단계 6 $5$ 를 선택지와 매칭.
💡 4학년: 같은 자연수를 선택지에서 고르기.
6.RP.A.3 비를 각 항아리의 초록 분수로 바꾼다. 항아리 1은 $10$ 개당 초록 $1$ 개이므로 초록은 전체의 $\tfrac{1}{10}$. 항아리 2는 5.NF.A.1 각 항아리의 구슬 수를 $N$ 이라 하면, 초록 총합은 두 항아리의 초록 합과 같다. 6.EE.B.7 공통분모 $90$ 으로 묶고 $N$ 을 구한다. 5.NF.B.6 각 항아리의 파랑 수를 계산. 항아리 1은 $\tfrac{9}{10}$ 이 파랑, 항아리 2는 $\tfrac{8}{9}$ 이 파랑. 4.NBT.B.4 두 파랑 수의 차를 구한다. 4.NBT.A.2 $5$ 를 선택지와 매칭. 검토
합리성 확인: 초록 검산: 항아리 1 초록 $= 450/10 = 45$, 항아리 2 초록 $= 450/9 = 50$, 합 $95$ — 조건 일치. 파랑은 $405, 400$ 이고 항아리당 합 $450$ — 두 항아리 크기 동일. 비 $9{:}1$ 과 $8{:}1$ 이 가까운 만큼 파랑 차이 $5$ 도 작아야 자연스럽다.
대안 접근: 도구 #6(추측과 확인): $N$ 은 $10$ 과 $9$ 의 공배수 — $N \in \{90, 180, 270, 360, 450, \dots\}$. 초록 합을 차례로 확인하면 $N=90$ 일 때 $9+10=19$, $N=450$ 일 때 $45+50=95$ — 적중. 방정식 없이 같은 답.
사용된 CCSS 표준 (최저 학년 6)
4.NBT.A.2여러 자리 자연수의 읽기·쓰기·비교 (답 $5$ 를 선택지 값과 매칭.)4.NBT.B.4여러 자리 자연수의 덧셈·뺄셈을 능숙하게 수행 ($405 - 400 = 5$ 의 마지막 뺄셈.)5.NF.A.1분모가 다른 분수의 덧셈·뺄셈 ($\tfrac{N}{10} + \tfrac{N}{9}$ 을 공통분모 $90$ 으로 합치기.)5.NF.B.6분수·대분수의 곱셈을 활용한 실생활 문제 해결 (파랑 수 $\tfrac{9}{10} \cdot 450 = 405$ 와 $\tfrac{8}{9} \cdot 450 = 400$ 계산.)6.RP.A.3비·비율 추론으로 실생활·수학 문제 해결 ($9{:}1$ 과 $8{:}1$ 을 항아리의 $\tfrac{1}{10}, \tfrac{1}{9}$ 가 초록임으로 해석.)6.EE.B.7$px = q$ 꼴 방정식을 세우고 풀어 실생활 문제 해결 ($\tfrac{19}{90} N = 95$ 에서 $N = 450$ 도출.)
⭐ 이 AMC 10 문제는 사실 6학년 때 배운 비율 사고만 알면 풀 수 있어요! $9{:}1$ 항아리는 $\tfrac{1}{10}$ 이, $8{:}1$ 항아리는 $\tfrac{1}{9}$ 이 초록이라서 $\tfrac{N}{10} + \tfrac{N}{9} = 95$ 에서 $N = 450$. 파랑은 각각 $405, 400$ 으로 차이 $\mathbf{5}$, 답 $(A)$.
⭐ 이 AMC 10 문제는 사실 6학년 때 배운 비율 사고만 알면 풀 수 있어요! $9{:}1$ 항아리는 $\tfrac{1}{10}$ 이, $8{:}1$ 항아리는 $\tfrac{1}{9}$ 이 초록이라서 $\tfrac{N}{10} + \tfrac{N}{9} = 95$ 에서 $N = 450$. 파랑은 각각 $405, 400$ 으로 차이 $\mathbf{5}$, 답 $(A)$.