대수지수와 로그수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

가우스 기호가 포함된 로그 연립부등식

문제

연립부등식 {1<[log4x]2+[log4y]2<4x+y<20\displaystyle \begin{cases} 1 < [ \log _{4} x ] ^{2} + [ \log _{4} y ] ^{2} < 4 & \\ x + y < 20 & \end{cases} 을 만족하는 순서쌍 (x,y)( x , y )중에서 x,yx , y가 모두 정수인 순서쌍의 개수는? (단, [x][ x ]xx보다 크지 않은 최대의 정수이다.) 66667878848487879191

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해설

log4x=X,log4y=Y\log _{4} x = X , \log _{4} y = Y라 하면 1<[X]2+[Y]2<41 < [ X ] ^{2} + [ Y ] ^{2} < 4 즉, [X]2+[Y]2=2[ X ] ^{2} + [ Y ] ^{2} = 2, 33 이다. 1) [X]2+[Y]2=2[ X ] ^{2} + [ Y ] ^{2} = 2인 경우 : x,yx , y가 정수이므로 가능한 경우는 [X]=1,[Y]=1[ X ] = 1 , [ Y ] = 1인 경우 뿐이다. 따라서, 1log4x<21 \leq \log _{4} x < 2, 1log4y<21 \leq \log _{4} y < 2 4x<16,4y<164 \leq x < 16 , 4 \leq y < 16 가능한 순서쌍 (x,y)( x , y )의 개수는 121213=78\displaystyle \frac{1}{2} \cdot 12 \cdot 13 = 78(가지) 2) [X]2+[Y]2=3[ X ] ^{2} + [ Y ] ^{2} = 3인 경우 : 존재하지 않는다. 따라서, 답은 7878가지이다.

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