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사고력 · 초4-1 연산 퍼즐

문제

마방진

정사각형 칸 다섯 개로 된 T자 모양에서 세로줄 세 칸의 맨 아래 칸이 가로줄 세 칸의 가운데 칸입니다. 1부터 5까지를 한 번씩 써넣어 세로줄과 가로줄의 합이 같아지게 합니다. 서로 다른 세 가지 방법을 찾되 겹치는 칸에는 매번 다른 수가 와야 합니다. 가능한 방법을 모두 구합니다.
내 답
풀이 과정
전략 빠짐없이 나열하기 — 다섯 수를 다섯 칸에 넣는 방법은 120가지나 되어 전부 적어 보기는 어렵습니다. 그래서 보는 눈을 바꿉니다. 칸을 하나씩 따지는 대신 두 줄을 한꺼번에 더해 보면 색칠된 칸만 두 번 세어지면서 문제가 짧은 식 하나로 바뀝니다. 그 식이 색칠된 칸에 올 수 있는 수를 세 개로 줄여 주고, 그다음에는 남은 네 수를 두 쌍으로 가르기만 하면 되니 빠짐없이 적어 볼 만한 분량이 됩니다.
1STEP 1

다섯 칸에 이름 붙이기

다섯 칸에 이름을 붙이고 가운데 칸을 따로 봅니다.

2STEP 2

두 줄을 한꺼번에 더해 색칠칸이 두 번 세어짐을 보기

두 줄을 더하면 가운데가 두 번 세어집니다.

(세로줄) + (가로줄) = 1+2+3+4+5+(색칠칸) = 15 + (색칠칸)
3STEP 3

색칠칸에 대한 규칙으로 바꾸기

그래서 한 줄의 합은 15 + 가운데의 절반입니다.

2 × (한 줄의 합) = 15 + (색칠칸)
4STEP 4

될 수 없는 색칠칸의 수 지우기

반으로 나누어떨어지려면 가운데가 홀수여야 합니다.

5STEP 5

색칠칸마다 한 줄의 합 구하기

가운데가 1, 3, 5일 때 한 줄의 합은 8, 9, 10입니다.

16 ÷ 2 = 8, 18 ÷ 2 = 9, 20 ÷ 2 = 10
6STEP 6

색칠칸이 1인 경우 채우기

가운데 1이면 남은 넷이 2 + 5, 3 + 4로 갈립니다.

8 - 1 = 7, 2+5 = 7, 3+4 = 7
7STEP 7

색칠칸이 3인 경우 채우기

가운데 3이면 1 + 5, 2 + 4로 갈립니다.

9 - 3 = 6, 1+5 = 6, 2+4 = 6
8STEP 8

색칠칸이 5인 경우 채우기

가운데 5이면 1 + 4, 2 + 3으로 갈립니다.

10 - 5 = 5, 1+4 = 5, 2+3 = 5
9STEP 9

새로운 답으로 치지 않는 작은 자유들 짚어 두기

자리를 바꾸는 것은 같은 답이라 모두 3가지입니다.

정답
3 가지
가운데 1, 3, 5
각 방법을 더해 확인해 봅니다. 2 + 5 + 1 = 8이고 3 + 1 + 4 = 8, 1 + 5 + 3 = 9이고 2 + 3 + 4 = 9, 1 + 4 + 5 = 10이고 2 + 5 + 3 = 10입니다. 세 방법 모두 1, 2, 3, 4, 5를 한 번씩만 썼고 색칠칸의 수 1, 3, 5도 서로 다르니 조건을 지켰습니다. 한 줄의 합 8, 9, 10도 그럴듯한 크기입니다. 1부터 5까지 중 세 수를 더하면 아무리 작아도 1 + 2 + 3 = 6이고 아무리 커도 3 + 4 + 5 = 12인데, 세 합이 모두 그 사이에 넉넉히 들어옵니다.
핵심 정리

두 줄이 만나는 칸은 두 번 세어집니다. 그것만 알아채면 문제가 쉬운 세 가지 경우로 확 줄어들어요!

  • 다섯 칸에 이름 붙이기
  • 두 줄을 한꺼번에 더해 색칠칸이 두 번 세어짐을 보기
  • 색칠칸에 대한 규칙으로 바꾸기
  • 될 수 없는 색칠칸의 수 지우기
  • 색칠칸마다 한 줄의 합 구하기
  • 색칠칸이 1인 경우 채우기
  • 색칠칸이 3인 경우 채우기
  • 색칠칸이 5인 경우 채우기
  • 새로운 답으로 치지 않는 작은 자유들 짚어 두기