대수지수함수와 로그함수수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

두 로그함수 사이 영역의 격자점 개수

문제

두 곡선 y=log2x,y=log3xy = \log _{2} x , y = \log _{3} x와 직선 x=32x = 32로 둘러싸인 영역에 포함되는 x,yx , y좌표가 모두 정수인 점의 개수는? (단, 경계 위의 점은 제외한다.)

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해설

그림의 x=16x = 16인 경우에 빗금 친 영역 내에 있는 정수 격자점의 수는 [log216][log316]1\left[ \log _{2} 16 \right] - \left[ \log _{3} 16 \right] - 1 마지막 항은 곡선 y=log2xy = \log _{2} x 위의 격자점은 제외하는 것을 의미한다. 같은 방법을 이용하면 빗금 친 영역 내에 있는 정수 격자점의 수는 k=231[log2x]x=131[log3k]4\displaystyle \sum\limits _{k = 2} ^{31} {[ \log _{2} x ]} - \sum\limits _{x = 1} ^{31} {[ \log _{3} k ]} - 4 첫 번째 항은 k=131[log2k]=(1×2)+(2×4)+(3×8)+(4×16)\displaystyle \sum\limits _{k = 1} ^{31} {[ \log _{2} k ]} = ( 1 \times 2 ) + ( 2 \times 4 ) + ( 3 \times 8 ) + ( 4 \times 16 )=98= 98 두 번째 항은 x=131[log3k]=(1×6)+(2×18)+(3×5)=57\displaystyle \sum\limits _{x = 1} ^{31} {[ \log _{3} k ]} = ( 1 \times 6 ) + ( 2 \times 18 ) + ( 3 \times 5 ) = 57 따라서, 정수 격자 점의 수는 98574=3798 - 57 - 4 = 37

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