대수지수함수와 로그함수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

지수 로그 연립방정식

문제

두 실수 xx, yy에 대한 연립방정식 {3x=9y(log28x)(log24y)=1\displaystyle {\begin{cases} 3 ^{x} = 9 ^{y} & \\ \left( \log _{2} 8 x \right) \left( \log _{2} 4 y \right) = - 1 ^{{} ^{{} ^{}}} & \end{cases}} 의 해를 x=αx = \alpha, y=βy = \beta라 할 때, 1αβ\displaystyle \frac{1}{\alpha \beta}의 값을 구하시오. [3점]

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32

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해설

3x=32y3 ^{x} = 3 ^{2 y}에서 x=2yx = 2 y \cdots \cdots \text{㉠} (log28x)(log24y)=1\left( \log _{2} 8 x \right) \left( \log _{2} 4 y \right) = - 1에서 (3+log2x)(2+log2y)=1\left( 3 + \log _{2} x \right) \left( 2 + \log _{2} y \right) = - 1 \cdots \cdots \text{㉡} \text{㉠}\text{㉡}에 대입하여 정리하면 (log2y+3)2=0( \log _{2} y + 3 ) ^{2} = 0이므로 y=18\displaystyle y = \frac{1}{8}, x=14\displaystyle x = \frac{1}{4}이다. 따라서 α=14\displaystyle \alpha = \frac{1}{4}, β=18\displaystyle \beta = \frac{1}{8}이므로 1αβ=32\displaystyle \frac{1}{\alpha \beta} = 32

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