두정생활권 고2수학과외







로그 성질보다 먼저 확인할 것
학생은 다음 식을 보고 로그의 곱셈 법칙부터 적용했다.
\(\log_2(x-1)=3\)
하지만 이 식은 로그가 하나뿐이므로 성질을 전개할 이유가 없다. 로그의 정의에 따라 \(x-1=2^3\)으로 바로 바꾸면 된다.
정의로 식을 바꾸는 기준
\(a>0,\ a\ne1,\ M>0\)일 때
\[ \log_a M=n \quad\Longleftrightarrow\quad M=a^n \]
따라서
\[ \log_2(x-1)=3 \Longleftrightarrow x-1=8 \Longleftrightarrow x=9 \]
마지막으로 진수 조건 \(x-1>0\), 즉 \(x>1\)을 확인하면 \(x=9\)는 조건을 만족한다.
문자 밑과 진수가 함께 있는 경우
한 번에 지수식으로 변환하기
다음 문제도 같은 원리로 해결한다.
\[ \log_{x+1}16=4 \]
밑과 진수의 조건은 \(x+1>0\), \(x+1\ne1\)이다. 정의를 적용하면
\[ 16=(x+1)^4 \]
따라서 \(x+1=2\) 또는 \(x+1=-2\)처럼 단순히 양변의 네제곱근을 취하면 안 된다. 밑은 로그의 조건상 양수이므로 \(x+1>0\)이고, 이에 따라 \(x+1=2\)이다.
\[ x=1 \]
실제로 밑은 \(2\), 진수는 \(16\)이므로 \(\log_2 16=4\)가 성립한다.
정의 문제와 로그 성질 문제 구분
| 식의 형태 | 우선 사용할 방법 |
|---|---|
| \(\log_a M=n\) | 정의로 \(M=a^n\) 변환 |
| \(\log_a M+\log_a N\) | 곱셈 법칙 검토 |
| \(\log_a M-\log_a N\) | 나눗셈 법칙 검토 |
| \(k\log_a M\) | 거듭제곱 법칙 검토 |
오류를 줄이는 최종 점검
정의만으로 풀 수 있는 문제에서는 다음 순서를 고정한다.
- 밑이 양수이고 \(1\)이 아닌지 확인한다.
- 진수가 양수인지 확인한다.
- \(\log_a M=n\)을 \(M=a^n\)으로 바꾼다.
- 구한 값을 원래 로그식에 대입한다.
예를 들어 \(\log_{x-2}9=2\)에서는 \(x-2>0\), \(x-2\ne1\)을 먼저 확인한다.
\[ 9=(x-2)^2 \]
밑이 양수여야 하므로 \(x-2=3\)이고, \(x=5\)이다. \(x-2=-3\)은 로그의 밑 조건을 위반하므로 제외한다.
이처럼 정의 변환과 조건 검사를 함께 습관화하면 두정생활권과외에서 다루는 로그의 기본 문항에서도 불필요한 성질 적용과 부호 오류를 줄일 수 있다.