대수 · 지수함수와 로그함수 · 5강

로그함수

로그함수의 그래프와 성질, 로그방정식·로그부등식

4:48 · 한국어 자막 있음(재생기 메뉴) · 연습문제 원문: OpenStax, Intermediate Algebra 2e, 10.5절 연습문제 44 · 16 (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

y=log⁡axy=\log_ax (a>0a>0, a≠1a\neq1)는 y=axy=a^x의 역함수입니다. 정의역은 양의 실수 전체, 치역은 실수 전체이고, 그래프는 점 (1,0)(1,0)을 지나며 yy축이 점근선입니다.

a>1a>1이면 증가, 0<a<10<a<1이면 감소합니다. y=log⁡axy=\log_ax와 y=axy=a^x의 그래프는 직선 y=xy=x에 대하여 대칭입니다.

로그방정식·부등식은 진수 조건(진수 >0>0)을 먼저 확인합니다. 예: log⁡2(x−1)<3  ⟺  0<x−1<23  ⟺  1<x<9\log_2(x-1)<3 \iff 0<x-1<2^3 \iff 1<x<9

연습문제

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

1.OpenStax Algebra and Trigonometry · 6.6절 · 45번우리말 풀이

방정식 ln⁡(x)+ln⁡(x−3)=ln⁡(7x)\ln(x)+\ln(x-3)=\ln(7x) 를 xx 에 대해 푸세요.

영어 원문 보기

For the following exercises, solve each equation for x.x.

ln⁡(x)+ln⁡(x−3)=ln⁡(7x)\ln (x)+\ln (x-3)=\ln (7x)

답 쓰고 채점
풀이 보기

로그의 합을 하나의 로그로 묶고, 양변이 같은 로그면 진수끼리 같다는 성질을 써요. 푼 뒤에는 진수가 양수인지 꼭 확인해요.

  1. 1

    진수 조건부터 확인해요. 로그는 진수가 양수일 때만 정의되니까 x>0, x−3>0, 7x>0x>0,\ x-3>0,\ 7x>0 에서 x>3x>3 이어야 해요.

  2. 2

    왼쪽을 하나로 묶어요. ln⁡(x)+ln⁡(x−3)=ln⁡(x(x−3))\ln(x)+\ln(x-3)=\ln\big(x(x-3)\big) 이므로 식은 ln⁡(x(x−3))=ln⁡(7x)\ln\big(x(x-3)\big)=\ln(7x) 예요.

  3. 3

    진수끼리 같다고 놓아요. x(x−3)=7xx(x-3)=7x 이므로 x2−3x−7x=0x^{2}-3x-7x=0, 즉 x2−10x=0x^{2}-10x=0, x(x−10)=0x(x-10)=0 이에요. 그래서 x=0x=0 또는 x=10x=10 이에요.

  4. 4

    진수 조건으로 거르기. x=0x=0 은 x>3x>3 에 맞지 않아서 버려요. x=10x=10 은 ln⁡10+ln⁡7=ln⁡70=ln⁡(7⋅10)\ln 10+\ln 7=\ln 70=\ln(7\cdot 10) 로 맞아요.

답

x=10x=10

자주 하는 실수

xx 로 양변을 나눠 x−3=7x-3=7 로 풀어 버리면 x=0x=0 이 해가 아닌 이유를 놓칠 수 있고, 반대로 x=0x=0 을 답에 넣는 실수도 있어요. 진수가 양수인지 꼭 확인하세요.

원본 교재 풀이(영어)

x=10x=10

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Intermediate Algebra · 10.3절 · 30번우리말 번역

로그함수의 값 구하기

다음 문제에서 각 로그 방정식에서 xx 의 값을 구하세요.

log⁡x121=2{\log }_{x}121=2

답 쓰고 채점
다 풀었으면 정답 확인

x=11x=11

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# 로그함수계산도전
2.OpenStax Intermediate Algebra · 10.5절 · 14번우리말 번역

로그의 성질을 이용하여 로그 방정식 풀기

다음 문제에서 x에 대해 푸세요.

log⁡(x−1)−log⁡(x+3)=log⁡1x\log (x-1)-\log (x+3)=\log \frac{1}{x}

영어 원문 보기

Solve Logarithmic Equations Using the Properties of Logarithms

In the following exercises, solve for x.

log⁡(x−1)−log⁡(x+3)=log⁡1x\log (x-1)-\log (x+3)=\log \frac{1}{x}

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

x=3x=3

원본 교재 풀이(영어)

x=3x=3

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Intermediate Algebra · 10.5절 · 66번우리말 번역

방사성 테크네튬-99m은 반감기가 비교적 짧으면서도 환자에게 필요한 검사를 끝낼 수 있을 만큼은 오래 지속되므로 진단 의학에서 자주 사용됩니다. 반감기가 6시간일 때, 0.5 ml 주사액에 들어 있던 방사성 물질은 24시간 후에 몸속에 얼마나 남아 있는지 구하세요.

답 쓰고 채점
mL
다 풀었으면 정답 확인

0.03 ml

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# 로그함수계산자동 분류
3.OpenStax Algebra and Trigonometry · 6.4절 · 49번우리말 번역

다음 연습문제에서, 그림에 나타난 그래프에 해당하는 로그 방정식을 쓰세요.

f(x)=log⁡4(x)f(x)={\log }_{4}(x) 를 기본 함수로 사용하세요.

y=log_4(x)의 그래프를 세로로 3배 늘인 뒤, 왼쪽으로 2만큼 평행이동한 그래프이다.

영어 원문 보기

For the following exercises, write a logarithmic equation corresponding to the graph shown.

Use f(x)=log⁡4(x)f(x)={\log }_{4}(x) as the parent function.

The graph y=log_4(x) has been vertically stretched by 3, and shifted to the left by 2.

정답·풀이 보기

f(x)=3log⁡4(x+2)f(x)=3{\log }_{4}(x+2)

원본 교재 풀이(영어)

f(x)=3log⁡4(x+2)f(x)=3{\log }_{4}(x+2)

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Algebra and Trigonometry · 6.4절 · 55번우리말 번역

다음 문제에서 그래프 계산기를 사용하여 각 방정식의 근삿값을 구하세요.

13log⁡(1−x)=log⁡(x+1)+13\frac{1}{3}\log (1-x)=\log (x+1)+\frac{1}{3}

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x≈−0.472x\approx -0.472

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# 로그함수그래프·표 해석자동 분류
4.OpenStax Algebra and Trigonometry · 6장 복습 · 49번우리말 번역

로그의 일대일 성질을 이용하여 ln⁡(5)+ln⁡(5x2−5)=ln⁡(56)\ln (5)+\ln (5{x}^{2}-5)=\ln (56) 의 정확한 해를 구하세요. 해가 없으면 해 없음이라고 쓰세요.

영어 원문 보기

Use the one-to-one property of logarithms to find an exact solution for ln⁡(5)+ln⁡(5x2−5)=ln⁡(56).\ln (5)+\ln (5{x}^{2}-5)=\ln (56). If there is no solution, write no solution.

답 쓰고 채점
정답·풀이 보기

x=±95x=\pm \frac{9}{5}

원본 교재 풀이(영어)

x=±95x=\pm \frac{9}{5}

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Intermediate Algebra · 10.3절 · 62번우리말 번역

로그함수의 그래프 그리기

다음 문제에서 각 로그함수의 그래프를 그리세요.

y=log⁡0.6xy={\log }_{0.6}x

다 풀었으면 정답 확인

이 그림은 점 (3/5, 1), (1, 0), (5/3, -1)을 지나는 로그함수의 곡선을 보여 준다.

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# 로그함수계산자동 분류

「로그함수」 문제 더 풀기 (359문제)

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