대수지수함수와 로그함수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

지수함수의 평행이동과 로그합

문제

11보다 큰 자연수 kk에 대하여 y=k2xy = k \cdot 2 ^{x}의 그래프를 xx축의 방향으로 aka _{k}만큼 평행이동하면 y=2xy = 2 ^{x}의 그래프와 일치한다. 이때, n=110a2n=log2m\displaystyle \sum\limits _{n=1} ^{10} a _{2n} = \log _{2} m을 만족시키는 자연수 mm의 값은? 210!2 \cdot 10 !2910!2 ^{9} \cdot 10 !21010!2 ^{10} \cdot 10 !2920!2 ^{9} \cdot 20 !21020!2 ^{10} \cdot 20 !

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해설

y=k2xy = k \bullet 2 ^{x}의 그래프를 xx축의 방향으로 aka _{k}만큼 평행이동하면 y=2xy = 2 ^{x}의 그래프와 일치하므로 k2xak=2xk \bullet 2 ^{x-a_{k}} = 2 ^{x} k=2ak\therefore k = 2 ^{a_{k}} ak=log2k\therefore a _{k} = \log _{2} k 따라서 a2n=log22na _{2 n} = \log _{2} 2 n이므로 n=110a2n=n=110(log22n)\displaystyle \sum\limits _{n = 1} ^{10} a _{2 n} = \sum\limits _{n = 1} ^{10} ( \log _{2} 2 n ) =log2(2×4×6××20)= \log _{2} ( 2 \times 4 \times 6 \times \cdots \times 20 ) =log2{210(1×2×3××10)}= \log _{2} \{ 2 ^{10} \bullet ( 1 \times 2 \times 3 \times \cdots \times 10 ) \} =log2(21010!)= \log _{2} ( 2 ^{10} \bullet 10 ! ) m=21010!\therefore m = 2 ^{10} \bullet 10 !

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