대수지수함수와 로그함수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

등비수열 밑 로그함수 보기

문제

세 로그함수 f(x)=logax,g(x)=logbx,h(x)=logcxf ( x ) = \log _{a} x , g ( x ) = \log _{b} x , h ( x ) = \log _{c} x 의 밑 a,b,ca , b , c가 이 순서로 등비수열을 이룰 때, [보기]에서 옳은 것을 모두 고른 것은? [4점]

[보기] ㄱ. a+ca + c의 최솟값은 2b2 b이다. ㄴ. 1f(5),1g(5),1h(5)\displaystyle \frac{1}{f ( 5 )} , \frac{1}{g ( 5 )} , \frac{1}{h ( 5 )}은 이 순서로 등차수열을 이룬다. ㄷ. f(x1)=g(x2)=h(x3)=5f ( x _{1} ) = g ( x _{2} ) = h ( x _{3} ) = 5이면 x1,x2,x3x _{1} , x _{2} , x _{3}은 이순서로 등비수열을 이룬다.

ㄱ, ㄴㄴ, ㄷㄱ, ㄴ, ㄷ

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해설

a=aa = a, b=arb = ar, c=ar2c = ar ^{2} ㄱ. 참 a+c=a+ar2a + c = a + ar ^{2}2a2r2\displaystyle \geq 2 \sqrt{a ^{2} r ^{2}}=2ar=2b= 2 ar = 2 b ㄴ. 참 1f(5)=\displaystyle \frac{1}{f ( 5 )} =log5aa, 1g(5)=\displaystyle \frac{1}{g ( 5 )} =log5arar, 1h(5)=\displaystyle \frac{1}{h ( 5 )} =log5ar2ar ^{2} log5arar -log5a=a =log5rr log5ar2ar ^{2} -log5ar=ar =log5rr 따라서 공차가 log5rr인 등차수열이다. ㄷ. 참 f(x1)=g(x2)=h(x3)=5f ( x _{1} ) = g ( x _{2} ) = h ( x _{3} ) = 5 x1=a5x _{1} = a ^{5}, x2=a5r5x _{2} = a ^{5} r ^{5}, x3=a5r10x _{3} = a ^{5} r ^{10} 따라서 첫째항은 a5a ^{5}이고 공비가 r5r ^{5}인 등비수열이다. 그러므로 옳은 것은 ㄱ, ㄴ, ㄷ이다.

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