대수지수함수와 로그함수수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

로그곡선 사이 사각형

문제

그림과 같이 두 곡선 y=log2xy = - \log _{{2}} xy=12log2x\displaystyle y = \frac{1}{2} \log _{2} x가 있다. 직선 x=k1x = k _{1}이 두 곡선과 만나는 점을 각각 A,B\mathrm{A} , B라 하고, 직선 x=k2x = k _{2}가 두 곡선과 만나는 점을 각각 C,D\mathrm{C} , D라 하자. AB=CD=3\displaystyle \mathrm{\overline{AB}} = \overline{CD} = 3일 때, 사각형 ABCD\mathrm{ABCD}의 넓이는? (단, 0<k1<1<k20 < k _{1} < 1 < k _{2} ) [4점]

x=k1x = k _{1} x=k2x = k _{2} y=12log2x\displaystyle y = \frac{1}{2} \log _{2} x y=log2xy = - \log _{{2}} x

454\displaystyle \frac{45}{4}252\displaystyle \frac{25}{2}554\displaystyle \frac{55}{4}654\displaystyle \frac{65}{4}352\displaystyle \frac{35}{2}

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해설

[출제의도] 로그함수의 그래프를 이용하여 문제 해결하기 AB=3\displaystyle \mathrm{\overline{AB}} = 3에서 log2k112log2k1=3\displaystyle - \log _{2} k _{1} - \frac{1}{2} \log _{2} k _{1} = 3이므로 k1=14\displaystyle k _{1} = \frac{1}{4} CD=3\displaystyle \mathrm{\overline{CD}} = 3에서 12log2k2+log2k2=3\displaystyle \frac{1}{2} \log _{2} k _{2} + \log _{2} k _{2} = 3이므로 k2=4k _{2} = 4 이 때, 사각형 ABCD\mathrm{ABCD}는 평행사변형이므로 넓이는 3×154=454\displaystyle 3 \times \frac{15}{4} = \frac{45}{4}

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