대수지수와 로그수능 기출킬러 문제 (22·30번 수준)

로그 조건을 만족하는 수열의 항의 합

문제

두 집합 X,YX , YXX={{an}{an}= \left\{ \left\{ a _{n} \right\} | \left\{ a _{n} \right\} \right.은 모든 항이 자연수인 수열이고, logan+logan+1\log a _{n} + \log a _{n + 1}=2n}\left. = 2 n \right\}, YY={a4{an}X}= \left\{ a _{4} | \left\{ a _{n} \right\} \in X \right\} 라 하자. 집합 YY의 모든 원소의 합이 p×100p \times 100일 때, pp의 값을 구하시오. [5점]

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217

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해설

logan+logan+1=2n\log a _{n} + \log a _{n + 1} = 2 n에서 anan+1=102na _{n} a _{n + 1} = 10 ^{2 n} a1a2=102a _{1} a _{2} = 10 ^{2}, a2a3=104a _{2} a _{3} = 10 ^{4}, a3a4=106a _{3} a _{4} = 10 ^{6}에서 a2=102×1a1\displaystyle a _{2} = 10 ^{2} \times \frac{1}{a _{1}}, a3=102×a1a _{3} = 10 ^{2} \times a _{1}, a4=104×1a1\displaystyle a _{4} = 10 ^{4} \times \frac{1}{a _{1}} 조건에서 {an}\left\{ a _{n} \right\}는 모든 항이 자연수이므로 a2a _{2}가 자연수가 되려면 a1a _{1}100=22×52100 = 2 ^{2} \times 5 ^{2}의 약수이므로 가능한 a1a _{1}은 총 99가지다. (ⅰ) a1=1a _{1} = 1일 때 a4=104×1=10000a _{4} = 10 ^{4} \times 1 = 10000 (ⅱ) a1=2a _{1} = 2일 때 a4=104×12=5000\displaystyle a _{4} = 10 ^{4} \times \frac{1}{2} = 5000 (ⅲ) a1=22a _{1} = 2 ^{2}일 때 a4=104×122=2500\displaystyle a _{4} = 10 ^{4} \times \frac{1}{2 ^{2}} = 2500 (ⅳ) a1=5a _{1} = 5일 때 a4=104×15=2000\displaystyle a _{4} = 10 ^{4} \times \frac{1}{5} = 2000 (ⅴ) a1=2×5a _{1} = 2 \times 5일 때 a4=104×110=1000\displaystyle a _{4} = 10 ^{4} \times \frac{1}{10} = 1000 (ⅵ) a1=22×5a _{1} = 2 ^{2} \times 5일 때 a4=104×120=500\displaystyle a _{4} = 10 ^{4} \times \frac{1}{20} = 500 (ⅶ) a1=52a _{1} = 5 ^{2}일 때 a4=104×125=400\displaystyle a _{4} = 10 ^{4} \times \frac{1}{25} = 400 (ⅷ) a1=2×52a _{1} = 2 \times 5 ^{2}일 때 a4=104×150=200\displaystyle a _{4} = 10 ^{4} \times \frac{1}{50} = 200 (ⅸ) a1=22×52a _{1} = 2 ^{2} \times 5 ^{2}일 때 a4=104×1100=100\displaystyle a _{4} = 10 ^{4} \times \frac{1}{100} = 100 (ⅰ)∼(ⅸ)에서 만족하는 값을 모두 더하면 2170021700 즉, p×100p \times 100==217×100217 \times 100에서 p=217p = 217

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