대수지수함수와 로그함수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

두 지수곡선 x좌표

문제

그림과 같이 두 곡선 y=axy = a ^{x}, y=bxy = b ^{x}(1<a<b1 < a < b)가 직선 y=t(t>1)y = t ( t > 1 )과 만나는 점의 xx좌표를 각각 f(t)f ( t ), g(t)g ( t )라 할 때, 2f(a)=3g(a)2 f ( a ) = 3 g ( a )가 성립한다. f(c)=g(27)f ( c ) = g ( 27 )을 만족시키는 실수 cc의 값은? [4점]

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해설

[출제의도] 지수함수의 성질과 비례관계를 활용하여 미지수의 값 구하는 문제를 해결한다. af(t)a ^{f ( t )}=t= t이므로 f(t)f ( t )=logat= \log _{a} t bg(t)b ^{g ( t )}=t= t이므로 g(t)g ( t )=logbt= \log _{b} t 2f(a)=2 f ( a ) =3g(a)3 g ( a )이므로 2logaa2 \log _{a} a=3logba= 3 \log _{b} a에서 logba\log _{b} a=23\displaystyle = \frac{2}{3} 즉, logab\log _{a} b=32\displaystyle = \frac{3}{2} f(c)f ( c )=g(27)= g ( 27 ) =logb27= \log _{b} 27=loga27logab\displaystyle = \frac{\log _{a} 27}{\log _{a} b}=23loga27\displaystyle = \frac{2}{3} \log _{a} 27 =loga2723\displaystyle = \log _{a} 27 ^{\frac{2}{3}}=loga9= \log _{a} 9 따라서 cc=9= 9

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