차암지구 고2수학과외







합친 로그가 맞아도 정의 조건은 사라지지 않는다
차암지구과외 수업에서 학생은 다음 식을 먼저 하나의 로그로 합쳤다.
log₂(x−1) + log₂(x−3) = 1
학생 풀이에서 생긴 가짜 후보
로그의 성질을 적용하면
log₂((x−1)(x−3)) = 1
따라서
(x−1)(x−3) = 2
x² − 4x + 1 = 0
이므로 x = 2 ± √3을 얻는다. 여기서 x = 2 − √3도 곧바로 답에 포함시키면 오류가 발생한다.
변형 전 조건을 먼저 보존하기
원래 식의 두 로그가 정의되려면 각각의 진수가 양수여야 한다.
x − 1 > 0, x − 3 > 0
두 조건을 함께 만족하는 범위는 x > 3이다.
이제 방정식의 후보를 대입하면
- 2 + √3 > 3이므로 가능
- 2 − √3 < 3이므로 제외
최종 해집합 확인
따라서 해는
x = 2 + √3
뿐이다. 합친 로그의 진수인 (x−1)(x−3)만 양수로 판단하면 x < 1인 구간도 포함될 수 있다. 그러나 원래 로그는 각각 정의되어야 하므로, 로그 성질을 적용하기 전의 개별 진수 조건을 끝까지 유지해야 한다.
판단 기준
로그를 합친 뒤에는 새 방정식의 해를 원래 정의역과 비교한다. 이 과정을 거쳐야 변형 과정에서 생긴 가짜 후보를 제거할 수 있다.