2013년 12월 9일 월요일

중등영재교육원 대비 수학 특강]비밀의 관문

고대인의 숨겨진 보물을 찾는 데 평생을 바친 보물 사냥꾼 왕대박씨. 어렵게 입수한 보물지도를 가지고 천신만고 끝에 엄청난 보물이 숨겨진 동굴을 발견하게 되었습니다. 그런데 동굴의 입구는 육중한 바위로 막혀 있고, 바위의 표면에는 이상한 모양이 새겨져 있었습니다. 바위 앞에서 한참을 궁리하던 왕대박씨는 한쪽 벽면에 다음과 같은 글귀가 새겨져 있는 것을 발견하였습니다.




“이 곳을 통과하려는 자여, 다섯 개의 동그라미를 순서대로 누르시오. 네모 안에 쓰여진 수는 이웃하는 동그라미 안에 쓰여진 수들의 합이고, 동그라미 안에는 1에서 9까지의 자연수가 들어간다오. 동그라미 안에 들어가는 수가 작은 순서대로 누르되, 한 번에 맞히지 못하면 함정에 빠져 절대 벗어나지 못할 것이오.”

과연 왕대박씨는 어떤 순서대로 눌러야 무사히 바위를 통과하여 보물을 손에 넣을 수 있을까요.

이웃하는 수 사이에 일정한 규칙을 적용하여 수를 배치하는 문제의 경우, 주어진 조건만으로 확정지을 수 있는 것들을 우선 찾은 다음, 나머지 각각의 경우를 모두 따져 그 중 규칙을 만족시키는 것을 골라내는 방법으로 해결하게 됩니다. 위 보물찾기 문제에서 16과 9 사이의 원 안의 수를 ㄱ, 10과 18 사이의 수를 ㄴ, B와 C 사이의 수를 ㄷ이라 하여 문제를 해결하여 봅시다.

E+D+3=8에서 E+D=5이므로 ㄱ+ㄴ+D+E=18에서 ㄱ+ㄴ=13임을 알 수 있고, A+ㄱ+ㄴ=16에서 A는 3이 됩니다. 한편 C+D+3=16에서 C+D=13이므로 다음과 같은 경우를 생각할 수 있습니다.

① E가 1이면 D는 4이고 C는 9가 됩니다.

② E가 2이면 D는 3이고 C는 10이 됩니다.

③ E가 3이면 D는 2이고 C는 11이 됩니다.

④ E가 4이면 D는 1이고 C는 12가 됩니다.

이 중 1에서 9까지라는 조건을 만족하는 경우는 ①뿐입니다. 이 때 ㄱ+E=9이므로 ㄴ+D=9가 되고, ㄴ+B+C+D=20에서 C가 9이므로 B는 2가 됩니다. 정리하면 A는 3, B는 2, C는 9, D는 4, E는 1이므로 E-B-A-D-C의 순서대로 눌러야 바위를 통과할 수 있습니다.

<1> 다음 표에서 가로, 세로, 대각선에 놓인 다섯 개의 수의 합은 모두 55가 됩니다. A에 알맞은 수를 구하시오. 단, 같은 수를 여러 번 사용해도 됩니다.




<2> 다음 그림의 빈 칸에 0부터 9까지의 수를 한 번씩 사용하여 색칠한 6개의 삼각형의 세 꼭짓점에 쓰여진 수의 합이 모두 같게 하려고 합니다. A에 들어갈 수 있는 가장 작은 수는 얼마입니까?


<3> 다음 표에서 A, B, C, D, E는 각각 서로 다른 한 자리의 숫자를 나타냅니다. 또한 CB, EC, DBB 등은 각각의 숫자로 된 두 자리 또는 세 자리 수를 나타냅니다. 등식이 성립하도록 A, B, C, D, E를 구하시오.




<4> 1에서 9까지의 자연수 중 8개를 사용하여 빈 칸을 채웁니다. 이 때, A+B+C의 최대값 및 최소값을 구하시오. 단, 15, 8, 1, 14는 이어져 있는 동그라미 안의 수들의 합입니다.



경향신문


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