대수지수와 로그수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

지표·가수 점

문제

kk가 자연수일 때 logk\log k의 지표 nn과 가수 α\alpha에 대하여 좌표평면 위의 점 Pk\mathrm{P} _{k}Pk(α,n)\mathrm{P} _{k} ( \alpha , n )이라 하자. 점 Pk\mathrm{P} _{k}를 곡선 y=(10)x\displaystyle y = \left( \sqrt{10} \right) ^{x} 위에 있도록 하는 모든 kk 값의 합은? [4점] 1210121032103210541054107510751094109410

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해설

자연수 kk에 대하여 logk=n+α\log k = n + \alpha(nn은 정수, 0α<10 \leq \alpha < 1) 점 Pk(α,n)P _{k} ( \alpha , n )이 곡선 y=(10)x\displaystyle y = ( \sqrt{10} ) ^{x} 위에 있으려면 n=(10)α\displaystyle n = ( \sqrt{10} ) ^{\alpha}=10α2\displaystyle = 10 ^{\frac{\alpha}{2}} α=2logn\alpha = 2 \log n=logn2= \log n ^{2} 0α<10 \leq \alpha < 1이므로 α\alpha=logn2= \log n ^{2}의 값은 n=1,2,3n = 1 , 2 , 3일 때, log1\log 1, log4\log 4, log9\log 9logk=1\log k = 1 또는 logk=2+log4\log k = 2 + \log 4 또는 logk=3+log9\log k = 3 + \log 9k=10k = 10 또는 k=400k = 400 또는 k=9000k = 9000 따라서 모든 kk의 값의 합은 10+400+9000=941010 + 400 + 9000 = 9410

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