둔산동 고2수학과외







로그의 정수부분보다 먼저 확인할 것
충남고등학교 학생의 풀이 기록에는 “정수부분이 다르면 소수부분도 반드시 다르다”는 판단이 먼저 적혀 있었다. 그러나 상용로그에서는 정수부분이 달라도 소수부분이 같을 수 있다. 이 오류를 계산 실수보다 우선적으로 분류하는 것이 핵심이다.
10배 관계에서 드러나는 반례
양수 x에 대하여
log(10x)=log 10+log x=1+log x
이다. 따라서 log x의 정수부분에 1이 더해질 뿐, 소수부분은 변하지 않는다.
예를 들어 log 2≈0.3010이므로 log 20≈1.3010이다. 정수부분은 0과 1로 다르지만 소수부분은 모두 0.3010이다.
소수부분을 보존하는 변화
100배와 0.1배
같은 이유로 다음 관계가 성립한다.
- log(100x)=2+log x
- log(0.1x)=-1+log x
x>0일 때 두 식 모두 로그값의 정수부분만 바꾸고 소수부분은 그대로 둔다. 예를 들어 2, 20, 200, 0.2의 상용로그는 정수부분은 서로 다를 수 있지만 소수부분은 모두 약 0.3010이다.
정의역과 소수부분의 조건
로그가 실수에서 정의되려면 반드시 x>0이어야 한다. 또한 로그의 소수부분은 일반적으로 0 이상 1 미만으로 정한다. 따라서 음수나 0을 포함해 같은 소수부분을 논할 수는 없다.
새 문제에 적용하는 확인 절차
두 양수 a,b가 있을 때 b=10na인 정수 n을 찾으면
log b=log a+n
이므로 두 로그의 소수부분은 같다. 반대로 소수부분이 같다면 두 로그의 차가 정수이므로 b/a=10n 꼴인지 확인하면 된다.
이 판단을 익히면 둔산동과외에서 다루는 상용로그 문제에서도 복잡한 계산보다 먼저 수의 배수 관계를 찾아 정답을 검증할 수 있다.