공통수학2명제수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

로그 합의 최소값

문제

ab=16ab = 16을 만족하는 양수 aa, bb에 대하여 log2(a+b)+log2(a2+b2)+log2(a3+b3)\log _{2} ( a + b ) + \log _{2} ( a ^{2} + b ^{2} ) + \log _{2} ( a ^{3} + b ^{3} ) 의 최소값을 구하시오. [3점]

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15

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해설

두 양수 aa, bb에 대하여a+b2ab\displaystyle a + b \geq 2 \sqrt{ab} (단, 등호는 a=ba = b 일 때 성립한다.) a+b2ab=216=23\displaystyle a + b \geq 2 \sqrt{ab} = 2 \sqrt{16} = 2 ^{3} a2+b22ab=25a ^{2} + b ^{2} \geq 2 ab = 2 ^{5} a3+b32(ab)3=27\displaystyle a ^{3} + b ^{3} \geq 2 \sqrt{( ab ) ^{3}} = 2 ^{7} (준식)log223+log225+log227=15\geq \log _{2} 2 ^{3} + \log _{2} 2 ^{5} + \log _{2} 2 ^{7} = 15

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