대수지수함수와 로그함수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

두 지수함수 그래프

문제

그림과 같이 두 곡선 yy=2x+a= 2 ^{- x + a}, yy=2x1= 2 ^{x} - 1이 만나는 점을 A\mathrm{A}, 곡선 yy=2x+a= 2 ^{- x + a}yy축과 만나는 점을 B\mathrm{B}라 하자. 점 A\mathrm{A}에서 yy축에 내린 수선의 발을 H\mathrm{H}라 할 때, OB\displaystyle {\overline{\mathrm{OB}}}=3×OH\displaystyle = 3 \times {\overline{\mathrm{OH}}}이다. 상수 aa의 값은? (단, O\mathrm{O}는 원점이다.) [4점]

22log25\log _{2} 5log26\log _{2} 6log27\log _{2} 733

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해설

[출제의도] 지수함수를 그래프를 활용하여 문제해결하기 점 B\mathrm{B}의 좌표가 B(0,2a)\mathrm{B} \mathit{\left( 0 , 2 ^{a} \right)}이므로 OB\displaystyle {\overline{\mathrm{OB}}}=2a= 2 ^{a} OB\displaystyle {\overline{\mathrm{OB}}}=3×OH\displaystyle = 3 \times {\overline{\mathrm{OH}}}에서 OH\displaystyle {\overline{\mathrm{OH}}}=2a3\displaystyle = \frac{2 ^{a}}{3}A\mathrm{A}xx좌표를 kk라 하면 A(k,2a3)\displaystyle \mathrm{A} \mathit{\left( k , \frac{2 ^{a}}{3} \right)}A\mathrm{A}는 곡선 yy=2x+a= 2 ^{- x + a} 위의 점이므로 2k+a2 ^{- k + a}=2a3\displaystyle = \frac{2 ^{a}}{3}에서 2k2 ^{- k}=13\displaystyle = \frac{1}{3}, 2k2 ^{k}=3= 3 또한 점 A\mathrm{A}는 곡선 yy=2x1= \mathit{2} ^{x} - 1 위의 점이므로 2a3\displaystyle \frac{2 ^{a}}{3}=2k1= 2 ^{k} - 1=31= \mathit{3} - 1=2= 2에서 2a2 ^{a}=6= 6 따라서 aa=log26= \log _{2} 6

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