대수지수와 로그수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

지수 로그 식의 값

문제

두 양수 aa, bb (a>ba > b)에 대하여 9a=21b\displaystyle 9 ^{a} = 2 ^{\frac{1}{b}}, (a+b)2=log364( a + b ) ^{2} = \log _{3} 64 일 때, aba+b\displaystyle \frac{a - b}{a + b}의 값은? [4점] 66\displaystyle \frac{\sqrt{6}}{6}33\displaystyle \frac{\sqrt{3}}{3}22\displaystyle \frac{\sqrt{2}}{2}63\displaystyle \frac{\sqrt{6}}{3}306\displaystyle \frac{\sqrt{30}}{6}

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해설

9a=21b\displaystyle 9 ^{a} = 2 ^{\frac{1}{b}}에서 32a=23 ^{2a} = 2, (a+b)2=log364( a + b ) ^{2} = \log _{3} 64에서 3(a+b)2=64=263 ^{( a + b ) ^{2}} = 64 = 2 ^{6}, 즉 3(a+b)26=2\displaystyle 3 ^{\frac{( a + b ) ^{2}}{6}} = 2 2a=(a+b)26\displaystyle 2 a = \frac{( a + b ) ^{2}}{6}, a210ab+b2=0a ^{2} - 10 ab + b ^{2} = 0, t=ab\displaystyle t = \frac{a}{b}라 하면 a>ba > b>0> 0에서 t>1t > 1이고 (ab)210(ab)+1=0\displaystyle \left( \frac{a}{b} \right) ^{2} - 10 \left( \frac{a}{b} \right) + 1 = 0, t210t+1=0t ^{2} - 10 t + 1 = 0, t=5+26\displaystyle t = 5 + 2 \sqrt{6} aba+b=t1t+1\displaystyle \frac{a - b}{a + b} = \frac{t - 1}{t + 1}=4+266+26\displaystyle = \frac{4 + 2 \sqrt{6}}{6 + 2 \sqrt{6}}=2+63+6\displaystyle = \frac{2 + \sqrt{6}}{3 + \sqrt{6}} =(2+6)(36)(3+6)(36)\displaystyle = \frac{( 2 + \sqrt{6} ) ( 3 - \sqrt{6} )}{( 3 + \sqrt{6} ) ( 3 - \sqrt{6} )}=63\displaystyle = \frac{\sqrt{6}}{3}

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