대수지수와 로그수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

김치 수출량 비교

문제

일본과 중국에 김치를 수출하는 A 회사는 연초에 그 해 수출량을 예상하여 김치를 생산한다. 올해 초에 일본과 중국에 대한 연간 수출량을 각각 110 톤과 13 톤으로 예상하였다. 일본과 중국에 대한 연간 예상 수출량을 매년 전년도보다 각각 10 % 와 30 % 씩 늘려갈 때, 일본에 대한 연간 예상 수출량보다 중국에 대한 연간 예상 수출량이 처음으로 많아지는 것은 올해부터 몇 년 후인가? (단, log1.1=0.0414\log 1.1 = 0.0414, log1.3=0.1139\log 1.3 = 0.1139로 계산한다.) [3점] 7799111113131515

주관식 문항 (25~30)

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해설

n년 후의 중국의 연간 예상 수출량은 13×(1+0.3)n=13(1.3)n13 \times ( 1 + 0.3 ) ^{n} = 13 ( 1.3 ) ^{n} n년 후의 일본의 연간 예상 수출량은 110×(1+0.1)n=110(1.1)n110 \times ( 1 + 0.1 ) ^{n} = 110 ( 1.1 ) ^{n} 이 때, 중국의 연간 예상 수출액이 일본의 연간 예상 수출액보다 많아져야 하므로 13(1.3)n>110(1.1)n13 ( 1.3 ) ^{n} > 110 ( 1.1 ) ^{n} 10×(1.3)n+1>100(1.1)n+110 \times ( 1.3 ) ^{n+1} > 100 ( 1.1 ) ^{n+1} (1.31.1)n+1>10\displaystyle \left( \frac{1.3}{1.1} \right) ^{n+1} > 10 양변에 상용로그를 취하면 (n+1)(log1.3log1.1)>1( n + 1 ) ( \log 1.3 - \log 1.1 ) > 1 n+1>1log1.3log1.1=10.0725=13.\displaystyle n + 1 > \frac{1}{\log 1.3 - \log 1.1} = \frac{1}{0.0725} = 13.××× ∴ n>12.n > 12.××× 따라서, 13년 후부터 중국의 연간 예상 수출액이 일본의 연간 예상 수출액보다 많아진다.

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