부산 고2수학과외







밑이 1인 로그는 왜 제외할까?
학생의 풀이 기록에는 다음과 같은 문장이 적혀 있었다.
“밑이 양수이면 로그가 정의되므로, 밑이 1인 로그도 계산할 수 있다.”
이 판단은 로그의 밑 조건을 일부만 확인한 데서 생긴 오류다. 로그 logax가 실수 범위에서 정의되려면
a>0, a≠1, x>0
을 모두 만족해야 한다. 여기서 a는 밑, x는 진수이다.
밑 조건과 진수 조건 구분하기
| 구분 | 조건 | 의미 |
|---|---|---|
| 밑 | a>0, a≠1 | 로그의 기준이 되는 수 |
| 진수 | x>0 | 로그 안에 들어가는 수 |
특히 밑이 1이면 어떤 실수 y에 대해서도 1y=1이다. 따라서 1y=x에서 x가 1이 아닌 경우에는 해가 없고, x=1인 경우에는 모든 실수가 해가 되어 로그값을 하나로 정할 수 없다. 그러므로 log1x는 정의하지 않는다.
문자 밑이 포함된 경우
예를 들어 loga(a−2)가 정의되기 위한 조건을 구해 보자.
- 밑 조건: a>0, a≠1
- 진수 조건: a−2>0이므로 a>2
두 조건을 동시에 만족해야 하므로 최종 조건은 a>2이다. 진수 조건이 이미 a>2를 요구하므로 a≠1은 자동으로 충족된다.
오류가 생긴 풀이와 교정된 풀이
오류 풀이: 밑이 양수여야 하므로 a>0만 적는다.
교정 풀이: 먼저 밑에 대해 a>0, a≠1을 적고, 이어서 진수 조건을 별도로 확인한다.
예를 들어 loga(3−a)의 정의역은
a>0, a≠1, 3−a>0
이므로 0<a<3에서 a=1을 제외한 0<a<1 또는 1<a<3이다.
부산과외에서 로그를 다룰 때도 계산보다 먼저 밑과 진수의 조건을 나누어 적으면, 밑이 1인 잘못된 로그식을 자연스럽게 걸러낼 수 있다.
최종 확인
로그식의 정의 여부를 판단할 때는 다음 순서로 점검한다.
- 밑이 양수인가?
- 밑이 1은 아닌가?
- 진수가 양수인가?
- 구한 조건이 모든 조건의 교집합인가?
따라서 “밑이 양수이면 충분하다”는 결론은 틀렸으며, 밑은 양수이고 1이 아니어야 한다는 조건까지 반드시 포함해야 한다.