대수지수함수와 로그함수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

f(x)+f(1-x)=1 함수

문제

함수 f(x)=4x4x+2\displaystyle f ( x ) = \frac{4 _{} ^{x}}{4 ^{x} + 2}에 대하여 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [4점]

[ 보 기 ]
ㄱ. f(12)=12\displaystyle f \left( \frac{1}{2} \right) = \frac{1}{2} ㄴ. f(x)+f(1x)=1f ( x ) + f ( 1 - x ) = 1 ㄷ. k=1100f(k101)=50\displaystyle \sum\limits _{k = 1} ^{100} f \left( \frac{k}{101} \right) = 50

ㄱ, ㄴㄱ, ㄷㄴ, ㄷㄱ, ㄴ, ㄷ

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해설

ㄱ. f(12)=412412+2=44+2=12\displaystyle f \left( \frac{1}{2} \right) = \frac{4 ^{\frac{1}{2}}}{4 ^{\frac{1}{2}} + 2} = \frac{\sqrt{4}}{\sqrt{4} + 2} = \frac{1}{2} (참) ㄴ. f(1x)f ( 1 - x )=41x41x+2=44x44x+2\displaystyle = \frac{4 ^{1-x}}{4 ^{1-x} + 2} = \frac{\frac{4}{4 ^{x}}}{\frac{4}{4 ^{x}} + 2} =44x4+24x4x\displaystyle = \frac{\frac{4}{4 ^{x}}}{\frac{4 + 2 \cdot 4 ^{x}}{4 ^{x}}}=424x+4\displaystyle = \frac{4}{2 \cdot 4 ^{x} + 4}=24x+2\displaystyle = \frac{2}{4 ^{x} + 2}이므로 f(x)+f(1x)=4x4x+2+24x+2=4x+24x+2=1\displaystyle f ( x ) + f ( 1 - x ) = \frac{4 ^{x}}{4 ^{x} + 2} + \frac{2}{4 ^{x} + 2} = \frac{4 ^{x} + 2}{4 ^{x} + 2} = 1=1= 1 (참) ㄷ. k=1100f(k101)\displaystyle \sum\limits _{{k} = 1} ^{^{100}} f \left( \frac{k}{101} \right)=f(1101)+f(2101)\displaystyle = f \left( \frac{1}{101} \right) + f \left( \frac{2}{101} \right)+f(3101)++f(100101)\displaystyle + f \left( \frac{3}{101} \right) + \cdots + f \left( \frac{100}{101} \right) ={f(1101)+f(100101)}+{f(2101)+f(99101)}\displaystyle = \left\{ f \left( \frac{1}{101} \right) + f \left( \frac{100}{101} \right) \right\} + \left\{ f \left( \frac{2}{101} \right) + f \left( \frac{99}{101} \right) \right\}+{f(50101)+f(51101)}\displaystyle \cdots + \left\{ f \left( \frac{50}{101} \right) + f \left( \frac{51}{101} \right) \right\} =1×50= 1 \times 50=50= 50 (참) 따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ, ㄷ이다.

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