대수지수와 로그수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

상용로그 지표 집합

문제

자연수 kk에 대하여 집합 AkA _{k}Ak=A _{k} ={lll | l은 자연수, (logl\log l의 지표)==(logk\log k의 지표) } 라 할 때, <보기>에서 옳은 것을 모두 고른 것은? [4점]

<보 기>
ㄱ. A10=A99A _{10} = A _{99} ㄴ. n(A100)=10n(A10)n ( A _{100} ) = 10 \cdot n ( A _{10} ) (단, n(A)n ( A )는 집합 AA의 원소의 개수이다.) ㄷ. ApAqϕA _{p} \cap A _{q} \neq \phi이면 Ap=AqA _{p} = A _{q}이다. (단, ppqq는 자연수이다.)

ㄱ, ㄴㄴ, ㄷㄱ, ㄴ, ㄷ

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해설

ㄱ. 10과 99는 모두 두 자리의 자연수이므로 log10,log99\log 10 , \log 99의 지표는 1로 같다. ∴ A10={10,11,12,,99}A _{10} = \{ 10 , 11 , 12 , \cdots , 99 \}=A99= A _{99} (참) ㄴ. ㄱ에서 n(A10)=90n ( A _{10} ) = 90이다. 한편, 100은 세 자리의 자연수이므로 A100={100,101,102,,999}A _{100} = \left\{ 100 , 101 , 102 , \cdots , 999 \right\}n(A100)=900n ( A _{100} ) = 900n(A100)=10n(A10)n ( A _{100} ) = 10 \cdot n ( A _{10} ) (참) ㄷ. ApAqϕA _{p} \cap A _{q} \ne \phi이므로 rINApAqr INA _{p} \cap A _{q}라 하면 rINApr INA _{p}이고 rINAqr INA _{q}이다. 따라서 (logr\log r의 지표)==(logp\log p의 지표)이고 (logr\log r의 지표)==(logq\log q의 지표)이므로 (logp\log p의 지표)==(logq\log q의 지표)이다. ∴ Ap=AqA _{p} = A _{q} (참)

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