대수지수함수와 로그함수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

물체 냉각 온도

문제

내부온도가 a(C)a ( ^\circ\mathrm{C} )인 공간에 있는 물체 A\mathrm{A}의 시간에 따른 온도변화를 알아보고자 한다. 이 공간에 있는 가열된 물체 A\mathrm{A}의 온도 b(C)b ( ^\circ\mathrm{C} )를 측정한 후 tt초가 지나는 순간의 물체 A\mathrm{A}의 온도 f(t)(C)f ( t ) ( ^\circ\mathrm{C} )는 다음과 같이 계산된다고 한다. f(t)=a+(ba)2Ktf ( t ) = a + ( b - a ) 2 ^{K t} (단, KK는 상수) 내부온도가 15C15 \mathrm{^\circ\mathrm{C}}인 공간에 있는 가열된 물체 A\mathrm{A}의 온도 60C60 ^\circ\mathrm{C}를 측정한 후 6060초가 지나는 순간의 온도는 45C45 ^\circ\mathrm{C}이었다. 물체 A\mathrm{A}의 온도 60C60 ^\circ\mathrm{C}를 측정한 후 120120초를 지나는 순간의 온도가 x(C)x ( ^\circ\mathrm{C} )일 때, xx의 값은? (단, 공간의 내부온도 변화는 고려하지 않는다.) [3점] 34343535363637373838

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해설

[출제의도] 지수를 활용하여 실생활 문제해결하기 a=15a = 15, b=60b = 60, f(60)=45f ( 60 ) = 45이므로 45=15+45260K45 = 15 + 45 \cdot 2 ^{60 K} 260K=23\displaystyle 2 ^{60 K} = \frac{2}{3} 120120초 후의 물체 A\mathrm{A}의 온도는 f(120)=15+452120K=15+45(23)2=35\displaystyle f ( 120 ) = 15 + 45 \cdot 2 ^{120 K} = 15 + 45 \cdot \left( \frac{2}{3} \right) ^{2} = 35 따라서 x=35x = 35

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