갈산동 고2수학과외







그래프가 먼저 보여 주는 해의 개수
다음 방정식의 실근 개수를 매개변수 \(a\)의 값에 따라 판단하자.
\(\ln(x-1)=ae(x-1)\)
정의역을 먼저 고정하기
로그의 진수가 양수여야 하므로 \(x-1>0\), 즉 \(x>1\)이다. \(t=x-1\)로 바꾸면 \(t>0\)에서
\[ \ln t=ae t \]
가 된다. 따라서 정의역 밖의 후보는 해로 인정하지 않는다.
교점의 움직임
좌변 \(y=\ln t\)는 증가하지만 기울기가 점점 작아지는 로그함수이고, 우변 \(y=ae t\)는 \(a\)에 따라 기울기와 방향이 달라지는 직선이다.
매개변수별 판정
- \(a<0\): 직선은 감소하므로 로그함수와 한 점에서 만난다.
- \(a=0\): \(\ln t=0\)이므로 \(t=1\), 해는 하나이다.
- \(0<a<1\): 직선이 로그함수와 두 점에서 만난다.
- \(a=1\): 두 그래프가 한 점에서 접하므로 해는 하나이다.
- \(a>1\): 직선이 로그함수보다 위에 있어 교점이 없다.
최종 검증
따라서 방정식의 실근 개수는
| 조건 | 실근 개수 |
|---|---|
| \(a<0\) | 1개 |
| \(a=0\) | 1개 |
| \(0<a<1\) | 2개 |
| \(a=1\) | 1개 |
| \(a>1\) | 0개 |
정의역 \(x>1\) 안에서만 교점 수를 세었으므로, 이 판정은 로그방정식의 진수 조건까지 반영한 결과다. 갈산동과외에서는 계산 결과만 확인하지 않고, 정의역과 그래프의 교점 수를 함께 검산하는 방식으로 이런 매개변수 문제를 정리할 수 있다.