대수 · 지수함수와 로그함수 · 2강

로그의 뜻과 성질

로그의 정의와 성질, 밑의 변환

4:31 · 한국어 자막 있음(재생기 메뉴) · 연습문제 원문: OpenStax, Intermediate Algebra 2e, 10.4절 연습문제 14 · 연습문제 48 (Lynn Marecek, Andrea Honeycutt Mathis, CC BY-NC-SA 4.0, https://openstax.org/details/books/intermediate-algebra-2e). 문제를 우리말로 옮겼으며, 이 영상도 같은 조건(CC BY-NC-SA 4.0)으로 공개합니다.

핵심 정리

a>0a>0, a≠1a\neq1, N>0N>0일 때 ax=N  ⟺  x=log⁡aNa^x=N \iff x=\log_a N (aa는 밑, NN은 진수)

log⁡a1=0\log_a1=0, log⁡aa=1\log_aa=1, log⁡aMN=log⁡aM+log⁡aN\log_aMN=\log_aM+\log_aN, log⁡aMN=log⁡aM−log⁡aN\log_a\frac{M}{N}=\log_aM-\log_aN, log⁡aMk=klog⁡aM\log_aM^k=k\log_aM (M>0M>0, N>0N>0, kk는 실수)

밑의 변환: log⁡ab=log⁡cblog⁡ca\log_ab=\frac{\log_cb}{\log_ca} (c>0c>0, c≠1c\neq1). 따라서 log⁡ab=1log⁡ba\log_ab=\frac{1}{\log_ba} (b≠1b\neq1), log⁡ambn=nmlog⁡ab\log_{a^m}b^n=\frac{n}{m}\log_ab (m≠0m\neq0), alog⁡ab=ba^{\log_ab}=b

연습문제

원문 · OpenStax Intermediate Algebra · OpenStax Algebra and Trigonometry (CC BY-NC-SA 4.0)

1.OpenStax Intermediate Algebra · 10.4절 · 14번우리말 풀이

로그의 곱셈 성질을 이용하여 log⁡3(81xy)\log_3 (81xy) 를 로그의 합으로 나타내고, 가능하면 간단히 하세요.

영어 원문 보기

In the following exercises, use the Product Property of Logarithms to write each logarithm as a sum of logarithms. Simplify if possible.

log⁡381xy{\log }_{3}81xy

풀이 보기

log⁡a(MN)=log⁡aM+log⁡aN\log_a(MN)=\log_aM+\log_aN 이에요. 곱을 합으로 쪼갠 뒤 숫자 부분은 값을 바로 구해요.

  1. 1

    곱을 합으로 쪼개요. log⁡3(81xy)=log⁡381+log⁡3x+log⁡3y\log_3(81xy)=\log_3 81+\log_3 x+\log_3 y 예요.

  2. 2

    숫자 부분을 구해요. 81=3481=3^4 이니까 log⁡381=4\log_3 81=4 예요.

  3. 3

    합쳐서 써요. 4+log⁡3x+log⁡3y4+\log_3 x+\log_3 y 예요.

답

4+log⁡3x+log⁡3y4+\log_3 x+\log_3 y

자주 하는 실수

log⁡3(81xy)\log_3(81xy) 를 log⁡381⋅log⁡3x⋅log⁡3y\log_3 81\cdot\log_3 x\cdot\log_3 y 처럼 곱으로 쓰면 안 돼요. 곱은 합으로 바뀌어요.

원본 교재 풀이(영어)

4+log⁡3x+log⁡3y4+{\log }_{3}x+{\log }_{3}y

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Intermediate Algebra · 10.4절 · 1번우리말 번역

값을 구하세요: ⓐ a0{a}^{0} ⓑ a1{a}^{1}.

답 쓰고 채점
ⓐ
ⓑ
다 풀었으면 정답 확인

ⓐ 11; ⓑ aa

이 문제로 이어서 풀기
# 로그의 뜻과 성질계산기본
2.OpenStax Intermediate Algebra · 10.4절 · 44번우리말 번역

다음 문제에서 로그의 성질을 이용하여 로그를 전개하세요. 가능하면 간단히 하세요.

log⁡53x24y3z3{\log }_{5}\sqrt[3]{\frac{3{x}^{2}}{4{y}^{3}z}}

영어 원문 보기

In the following exercises, use the Properties of Logarithms to expand the logarithm. Simplify if possible.

log⁡53x24y3z3{\log }_{5}\sqrt[3]{\frac{3{x}^{2}}{4{y}^{3}z}}

정답·풀이 보기

13(log⁡53+2log⁡5x−log⁡54\frac{1}{3}({\log }_{5}3+2{\log }_{5}x-{\log }_{5}4 − 3log⁡5y−log⁡5z)-\,3{\log }_{5}y-{\log }_{5}z)

원본 교재 풀이(영어)

13(log⁡53+2log⁡5x−log⁡54\frac{1}{3}({\log }_{5}3+2{\log }_{5}x-{\log }_{5}4 − 3log⁡5y−log⁡5z)-\,3{\log }_{5}y-{\log }_{5}z)

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Intermediate Algebra · 10.4절 · 36번우리말 번역

다음 연습문제에서 로그의 성질을 이용하여 로그를 전개하세요. 가능하면 간단히 하세요.

log⁡5(214y3){\log }_{5}\left(\sqrt[4]{21}{y}^{3}\right)

다 풀었으면 정답 확인

14log⁡521+3log⁡5y\frac{1}{4}{\log }_{5}21+3{\log }_{5}y

이 문제로 이어서 풀기
# 로그의 뜻과 성질계산자동 분류
3.OpenStax Algebra and Trigonometry · 6.3절 · 39번우리말 번역

다음 문제에서 상용로그와 자연로그의 정의를 이용하여 간단히 하세요.

eln⁡(1.06){e}^{\ln (1.06)}

영어 원문 보기

For the following exercises, use the definition of common and natural logarithms to simplify.

eln⁡(1.06){e}^{\ln (1.06)}

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

1.061.06

원본 교재 풀이(영어)

1.061.06

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Algebra and Trigonometry · 6.3절 · 29번우리말 번역

다음 문제에서 로그방정식을 지수 형태로 바꾸어 xx 의 값을 구하세요.

log⁡3(x)=3{\log }_{3}(x)=3

다 풀었으면 정답 확인

x=33=27x={3}^{3}=27

이 문제로 이어서 풀기
# 로그의 뜻과 성질계산자동 분류
4.OpenStax Algebra and Trigonometry · 6.5절 · 39번우리말 번역

로그의 나눗셈 법칙을 이용하여 log⁡6(x+2)−log⁡6(x−3)=1{\log }_{6}(x+2)-{\log }_{6}(x-3)=1 을 만족하는 모든 xx 의 값을 구하세요. 풀이 과정을 보이세요.

영어 원문 보기

Use the quotient rule for logarithms to find all xx values such that log⁡6(x+2)−log⁡6(x−3)=1.{\log }_{6}(x+2)-{\log }_{6}(x-3)=1. Show the steps for solving.

정답·풀이 보기

x=4x=4; 나눗셈 법칙에 의해 log⁡6(x+2)−log⁡6(x−3)=log⁡6(x+2x−3)=1{\log }_{6}(x+2)-{\log }_{6}(x-3)={\log }_{6}\left(\frac{x+2}{x-3}\right)=1.

지수 방정식으로 바꾸어 xx 에 대해 풀면 다음과 같다.

61=x+2x−3 (양변에 (x−3) 을 곱한 뒤)6(x−3)=x+2 (좌변에 분배법칙 적용)6x−18=x+2 (양변에 18 을 더하고, 양변에서 x 를 뺌)5x=20x=4\begin{array}{cc}{6}^{1} & =\frac{x+2}{x-3}\,\text{(양변에 }(x-3)\text{ 을 곱한 뒤)} \\ 6(x-3) & =x+2\,\text{(좌변에 분배법칙 적용)} \\ 6x-18 & =x+2\,\text{(양변에}\,18\,\text{을 더하고, 양변에서}\,x\,\text{를 뺌)} \\ 5x & =20 \\ x & =4\end{array}

확인하면 log⁡6(4+2)−log⁡6(4−3)=log⁡6(6)−log⁡6(1){\log }_{6}(4+2)-{\log }_{6}(4-3)={\log }_{6}(6)-{\log }_{6}(1) 은 정의되므로 x=4x=4 이다.

원본 교재 풀이(영어)

x=4;x=4; By the quotient rule: log⁡6(x+2)−log⁡6(x−3)=log⁡6(x+2x−3)=1.{\log }_{6}(x+2)-{\log }_{6}(x-3)={\log }_{6}\left(\frac{x+2}{x-3}\right)=1.

Rewriting as an exponential equation and solving for x:x:

61=x+2x−3 (after multiplying both sides by (x−3))6(x−3)=x+2 (carry out distributive multiplication on left)6x−18=x+2 (add 18 to both sides, subtract x from both sides)5x=20x=4\begin{array}{cc}{6}^{1} & =\frac{x+2}{x-3}\,\text{(after multiplying both sides by }(x-3)) \\ 6(x-3) & =x+2\,\text{(carry out distributive multiplication on left)} \\ 6x-18 & =x+2\,\text{(add}\,18\,\text{to both sides, subtract}\,x\,\text{from both sides)} \\ 5x & =20 \\ x & =4\end{array}

Checking, we find that log⁡6(4+2)−log⁡6(4−3)=log⁡6(6)−log⁡6(1){\log }_{6}(4+2)-{\log }_{6}(4-3)={\log }_{6}(6)-{\log }_{6}(1) is defined, so x=4.x=4.

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Intermediate Algebra · 10.4절 · 9번우리말 번역

로그의 거듭제곱 성질을 이용하여 각 로그를 로그의 곱으로 나타내세요. 가능하면 간단히 하세요.

ⓐ log⁡754{\log }_{7}{5}^{4} ⓑ log⁡x100\log {x}^{100}

다 풀었으면 정답 확인

ⓐ 4log⁡754{\log }_{7}5 ⓑ 100⋅log⁡ x100\cdot \log \,x

이 문제로 이어서 풀기
# 로그의 뜻과 성질계산자동 분류

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