009 -` 밑의 조건에 의하여

x-5>0, x-5+1에서 x>5, x+6

∴ 5<x<6 또는 x>6 yy ㉠ 진수의 조건에 의하여

-x¤ +10x-16>0, x¤ -10x+16<0

(x-2)(x-8)<0 ∴ 2<x<8 yy ㉡

㉠, ㉡의 공통 범위를 구하면 5<x<6 또는 6<x<8 이때 x는 자연수이므로 x=7

log™2¤ <log™7<log™2‹ 이므로 2<log™7<3 즉, log™7의 정수 부분이 2이므로

a=2, b=log™7-2

따라서 a-b=2-(log™7-2)=4-log™7=log™

이므로

2^a-b=2log™;;¡7§;;=

010

^-` 이차방정식 x¤ -2x-2=0의 두 근이 log™a, log™b이므로 근과 계수의 관계에 의하여

12167 116

1227

12167 125 12

15

125 007-` 007-` 8 008-` 1 008-`

009-` 010-` 14 011-` 0, 1, 0 012-` '∂10 013-` 25 014-` 54 015-` 100000 015-` 10000

12167

125 152

유제

S U M M A C U M L A U D E

2. 로그

유`제

log™a+log™b=2, log™a¥log™b=-2

∴ (logab)¤ +(logba)¤

=(logab+logba)¤ -2logab¥logba

={ + }¤ -2¥ ¥

=[ ]¤ -2

=[ ]¤ -2

=[ ]¤ -2=(-4)¤ -2=14 14

011

^{-` log¶ 2= + + +}

+y의 양변에 2‹ 을 곱하면

(좌변)=8log¶2=log¶2° =log¶256

(우변)=4f(1)+2f(2)+f(3)+ +y yy ㉠ 이때 log¶7¤ <log¶256<log¶7‹ 이므로

2<log¶256<3

즉, (좌변)=2+0.y yy ㉡

㉠, ㉡의 정수 부분이 같아야 하므로 2=4f(1)+2f(2)+f(3)

이때f(k)는 0 또는 1이므로 f(1)=0, f(2)=1,

f(3)=0이다. 0, 1, 0

012

<sup>-`</sup> logz의 소수 부분을 a`(0…a<1)라 하자.

1<z<10의 각 변에 상용로그를 취하면 0<logz<1이 므로 logz의 정수 부분은 0, 소수 부분 a는 logz이다.

또 log =-logz=-a=-1+(1-a)이므로

log 의 정수 부분은 -1, 소수 부분은 1-a이다.

즉, a와 1-a는 이차방정식 4x¤ +ax+1=0의 두 근이 므로 근과 계수의 관계에 의하여

11z 11z

141f(4)2

141f(4)2›

141f(3)2‹

141f(2)2¤

141f(1)2 2¤ -2¥(-2) 1111123-2

(log™a+log™b)¤ -2log™a¥log™b 1123111111111114log™a¥log™b

(log™a)¤ +(log™b)¤

112311111245log™a¥log™b

log™a 11235log™b log™b

11235log™a log™a

11235log™b log™b

11235log™a

a(1-a)= , a¤ -a+ =0, {a- }2 =0

∴ a=

따라서 logz= 이므로 z='∂10 '∂10

013

^-` log7¤ ‚ =20log7=20_0.8451

=16.902=16+0.902

이때 log7¤ ‚ 의 정수 부분이 16이므로 7¤ ‚ 은 17자리 정수 이다.

∴ a=17

또 log7=0.8451, log8=3log2=0.9030에서 log7<0.902<log8이므로

0.902=log7.▲

으로 놓을 수 있다.

∴ log7¤ ‚ =16+0.902=log10⁄ fl +log7.▲

=log(7.▲_10⁄ fl )

따라서 7¤ ‚ =7.▲_10⁄ fl 이므로 7¤ ‚ 의 최고 자리의 숫자 b 는 7이다.

한편 7« 의 일의 자리의 숫자는 7, 9, 3, 1, 7, 9, 3, 1, y로 4개의 숫자 7, 9, 3, 1이 반복되므로 7¤ ‚ 의 일의 자 리의 숫자는 1이다.

∴ a+b+c=17+7+1=25 25

014

^-` log N=a-0.9M에 M=4, N=64를 대입하면

log64=a-0.9_4, 6log2=a-3.6

∴ a=6_0.3+3.6=5.4

즉, logN=5.4-0.9M이므로 이 식에 M=x, N=1 을 대입하면

log1=5.4-0.9x, 0.9x=5.4

∴ 9x=54 54

112 112

112 114

114

015

^-` 100<x<1000이므로 2<logx<3 yy ㉠

logx의 소수 부분과 log 의 소수 부분이 같으므로

logx-log =logx+logx=2logx=(정수)

㉠에 의하여 4<2logx<6이므로 2logx=5 ∴ logx=

따라서 x=10^;2%;이므로 x¤ =10fi =100000

100000

015

^-` 10<x<1000에서 1<logx<3 yy ㉠

logx의 소수 부분과 log'x의 소수 부분의 합이 1이므로 logx+log'x=logx+ logx= logx=(정수)

㉠에 의하여 < logx< 이므로

logx=2 또는 logx=3 또는 logx=4

즉, logx= 또는 logx=2 또는 logx= 이므로 x=10^;3$;또는 x=10¤ 또는 x=10^;3*;

그런데 x=10¤ 이면 logx=2, log'x=1이 되어 logx 의 소수 부분과 log'x의 소수 부분의 합이 0이 된다.

∴ x=10^;3$;또는 x=10^;3*;

따라서 모든 실수 x의 값의 곱은

10^;3$;¥10^;3*;=10› =10000 10000 183 143

132 132

132

192 132

132

132 112

152 1x1

1x1

016

-` 0<b<a<1이므로 두 지수함수 y=a≈ , y=b≈ 의 그래프는 다음 그림과 같다.

따라서 aå , a∫ , bå , b∫ 중 가장 큰 수는 a∫ 이고 가장 작은

수는 bå 이다. a∫ , bå

017

^-` 지수함수 y=-4¥3≈ +8의 그래프는 지수 함수 y=4¥3≈ 의 그래프를 x축에 대하여 대칭이동한 후 y축의 방향으로 8만큼 평행이동한 것이므로 세 지수함수 의 그래프는 다음 그림과 같다.

1 4

O P

Q

x k

2a a

y y=k 3^x

y=-4 3^x+8 y=3^-x y=a≈

a∫

bå y=b≈

O 1

a x b y

016-` a∫ , bå 017-` 20 018-` 4'2 019-` 020-` 13 021-`

022-` 4 023-` 2 023-` 3 024-` 5시간

112 113

유제

S U M M A C U M L A U D E

3. 지수함수

유`제

두 지수함수 y=k¥3≈ , y=3—≈ 의 그래프의 교점의 x좌표

를 a라 하면 두 지수함수 y=k¥3≈ , y=-4¥3≈ +8의 그 래프의 교점의 x좌표는 2a가 된다. 즉,

g

㉠에서 k¥3¤ å =1

∴ 3¤ å = yy ㉢

㉢을 ㉡에 대입하면

k¥ =-4¥ +8, =-7

∴ k=

∴ 35k=35¥ =20 20

018

^-` 지수함수 y=3≈ 의 그래프가 두 점 A, B를 지나므로

A(a, 3å ), B(b, 3∫ ) 직선 AB의 기울기가 4이므로

=4 ∴ b-a= (3∫ -3å ) yy ㉠ 또 A’B”='∂34이므로

(b-a)¤ +(3∫ -3å )¤ =('∂34)¤

위의 식에 ㉠을 대입하면

(3∫ -3å )¤ +(3∫ -3å )¤ =34

(3∫ -3å )¤ =32 ∴ 3∫ -3å =4'2 (∵ 3å <3∫ ) 4'2

019

<sup>-`</sup> `f(x)=-x¤ +2x+2로 놓으면

`f(x)=-(x-1)¤ +3이므로 f(x)는 x=1일 때 최댓 값 3을 갖는다.

∴ f(x)…3 12161

114 3∫ -3å

111b-a 147 147

122-4k 11k

11k 11k

k¥3å =3—å yy ㉠

k¥3¤ å =-4¥3¤ å +8 yy ㉡

⁄a>1인 경우

함수 y=a^{-x¤ +2x+2}=a^f(x)은 증가함수이므로 f(x)=3 일 때 최댓값을 갖는다. 즉, 최솟값이 이라는 조건 에 맞지 않는다.

¤0<a<1인 경우

함수 y=a^{-x¤ +2x+2}=a^f(x)은 감소함수이므로 f(x)=3 일 때 최솟값을 갖는다.

a‹ = ={ }³ ∴ a=

020

<sup>-`</sup> `2≈ +2—≈ =X로 치환하면 2≈ >0, 2—≈ >0 이므로 산술평균과 기하평균의 관계에 의하여

X=2≈ +2—≈ æ2"√2≈ ¥2—≈ =2

(단, 등호는 2≈ =2—≈ , 즉 x=0일 때 성립) 또한 X¤ =4≈ +4—≈ +2이므로 주어진 함수는

y=4≈ +4—≈ -2(2≈ +2—≈ )+15

=X¤ -2-2X+15

=X¤ -2X+13

=(X-1)¤ +12 (Xæ2)

따라서 X=2일 때 최솟값은 13이다. 13

021

<sup>-`</sup> `f(x)=2≈ +2—≈ 이므로 f(x-1)=2^x-1+2^-(x-1)= ¥2≈ +2¥2—≈

이때 f(x)=f(x-1)에서 2≈ +2—≈ = ¥2≈ +2¥2—≈

¥2≈ =2—≈ , 2^x-1=2—≈

x-1=-x ∴ x= 1

12 11

12 112

112

112

113 11

13 113

12271

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