대수지수함수와 로그함수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

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문제

0<a<b<10 < a < b < 1일 때, <보기>에서 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (단, aabb는 실수이다.) [4점]

보 기
ㄱ. 0<logab<10 < \log _{a} b < 1 ㄴ. logaa<logbb\displaystyle \frac{\log a}{a} < \frac{\log b}{b} ㄷ. loga(ab)<logb(ba)\displaystyle \log _{a} \left( \frac{a}{b} \right) < \log _{b} \left( \frac{b}{a} \right)

ㄱ, ㄴㄴ, ㄷㄱ, ㄴ, ㄷ

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해설

[출제의도] 로그함수 그래프의 성질 이해하기 ㄱ. 0<a<b<10 < a < b < 1이므로 0<logab<10 < \log _{a} b < 1(참) ㄴ. 세 점 O(0,0)\mathrm{O} ( 0 , 0 ), A(a,loga)\mathrm{A} ( \mathit{a} , \log a ), B(b,logb)\mathrm{B} ( \mathit{b} , \log b )에 대하여 직선 OA\mathrm{OA}의 기울기 logaa\displaystyle \frac{\log a}{a}가 직선 OB\mathrm{OB}의 기울기 logbb\displaystyle \frac{\log b}{b}보다 작으므로 성립한다.(참)

y=logxy = \log x logb\log b loga\log a

ㄷ. loga(ab)=1logab\displaystyle \log _{a} \left( \frac{a}{b} \right) = 1 - \log _{a} b, logb(ba)=1logba\displaystyle \log _{b} \left( \frac{b}{a} \right) = 1 - \log _{b} a이고, 0<logab<10 < \log _{a} b < 1, logba>1\log _{b} a > 1이므로, loga(ab)>logb(ba)\displaystyle \log _{a} \left( \frac{a}{b} \right) > \log _{b} \left( \frac{b}{a} \right)이다. (거짓)

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