한양과학기술고등학교

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지수·로그 방정식과 부등식

지수·로그 방정식과 부등식

대수 · 지수와 로그 — a^x = k 는 곡선 y = a^x 와 직선 y = k 의 교점. 밑을 같게 만들거나 양변에 로그를 취해 지수를 내린다. 부등식은 밑이 1보다 크면 방향 유지, 0 < 밑 < 1 이면 방향이 뒤집힌다.

1. 직접 해보기

밑 a 와 직선 높이 k 를 조절한다. a^x = k 의 해 x = logₐk 가 교점으로 보이고, 밑이 1보다 작아지면(a < 1) 그래프가 감소함수로 바뀐다.

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2. 방정식 푸는 법

형태방법
a^{f(x)} = a^{g(x)}밑이 같으면 f(x) = g(x)
a^{f(x)} = b (밑 다름)양변에 로그 → f(x)·log a = log b
a^x 꼴이 반복 (a^{2x} 등)t = a^x (t > 0) 로 치환 → 이차방정식
logₐ f(x) = logₐ g(x)f(x) = g(x), 단 진수 > 0 확인

3. 부등식의 방향

밑 a > 1 : 지수·로그가 증가함수 → 부등호 방향 그대로. 0 < a < 1 : 감소함수 → 부등호 방향이 반대로. 로그부등식은 항상 진수 > 0 (정의역)을 먼저 확보하고 교집합을 취한다.
핵심 지수·로그 방정식은 밑을 맞추거나 로그를 취해 지수를 내린다. 부등식은 밑이 1보다 작으면 부등호가 뒤집히고, 로그는 진수 조건을 먼저 챙긴다.