244 로그의 밑과 진수 조건: 로그가 존재하기 위한 약속!

244 로그의 밑과 진수 조건: 로그가 존재하기 위한 약속!

244 로그의 밑과 진수 조건 📜: 로그가 존재하기 위한 약속!

⭐ 핵심만정리

로그 logaN이 수학적으로 의미를 가지려면, 밑과 진수가 특정 조건을 만족해야 해요! 이 약속들을 꼭 기억하세요! 🔑

  • 밑(a)의 조건:
    • a0보다 커야 해요 (a > 0).
    • a1이 아니어야 해요 (a ≠ 1).
  • 진수(N)의 조건:
    • 진수 N0보다 커야 해요 (N > 0).

이 세 가지 조건을 모두 만족할 때만 로그 logaN이 제대로 정의된답니다! 마치 게임의 규칙처럼 꼭 지켜야 하는 약속들이에요. 😉


📚 개념정리

안녕, 로그 탐험가 친구들! 🧭 지난 시간에 로그가 무엇인지, 지수와 어떤 관계가 있는지 배웠죠? 오늘은 로그가 수학적으로 의미를 가지기 위해 꼭 필요한 ‘밑 조건’과 ‘진수 조건’에 대해 자세히 알아볼 거예요. 이 조건들은 로그의 세계를 탐험하기 위한 필수 준비물이랍니다! 😊

로그 logaN을 정의할 때, 우리는 밑 a와 진수 N에 다음과 같은 조건이 붙는다고 약속했어요.

  • a의 조건: a > 0 이고 a ≠ 1
  • 진수 N의 조건: N > 0

왜 이런 조건들이 필요할까요? 각 조건이 왜 중요한지 하나씩 파헤쳐 봅시다! 🧐

1. 밑(a)의 조건: 왜 0보다 크고 1은 안될까? 🤔

로그의 밑 a는 1이 아닌 양수여야 해요.

  • 만약 밑 a가 0보다 작다면 (예: a = -3)?
    log-32 = x라고 하면, 지수 형태로 (-3)x = 2가 되죠. x가 어떤 값이냐에 따라 (-3)x의 값은 양수가 되기도, 음수가 되기도 하고, 심지어 실수가 아닌 허수가 될 수도 있어요. (예: x=1/2이면 √-3) 이렇게 값이 불안정하면 로그를 일관되게 정의하기 어려워요.
  • 만약 밑 a가 0이라면?
    log02 = x라고 하면, 0x = 2가 되는데, 0을 아무리 거듭제곱해도 0이지 (단, x>0일 때), 2가 될 수는 없죠. 그래서 밑은 0이 될 수 없어요.
  • 만약 밑 a가 1이라면?
    log12 = x라고 하면, 1x = 2가 돼요. 그런데 1은 아무리 거듭제곱해도 항상 1이기 때문에 2가 될 수 없어요. 만약 log11 = x라면 1x = 1이 되어 x는 모든 실수가 될 수 있어서 값이 하나로 정해지지 않아요. 그래서 밑은 1도 될 수 없답니다.

따라서 로그의 밑은 0보다 크고 1이 아닌 수로 약속하는 거예요!

2. 진수(N)의 조건: 왜 항상 0보다 커야 할까? 🤔

로그 logaN의 진수 N은 항상 0보다 커야 해요.

왜냐하면 로그의 정의 ax = N에서 밑 a가 양수이기 때문이에요. 양수인 밑 a를 실수 x번 거듭제곱한 결과인 N은 항상 양수가 된답니다. (예: 23=8, 2-3=1/8, 20=1. 모두 양수죠?)

  • 만약 진수 N이 0보다 작다면 (예: N = -3)?
    log2(-3) = x라고 하면, 2x = -3이 되는데, 양수인 2를 아무리 거듭제곱해도 음수인 -3이 될 수는 없어요.
  • 만약 진수 N이 0이라면?
    log20 = x라고 하면, 2x = 0이 되는데, 양수인 2를 아무리 거듭제곱해도 0이 될 수는 없죠.

따라서 로그의 진수는 항상 0보다 커야 한다는 조건이 붙는 거예요!

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✅ 개념확인

✏️ 문제: 다음 로그 값이 존재하기 위한 실수 x의 값 또는 범위를 구하시오.

(1) log3(x – 4)2

(2) logx-17

(숫자 변경: (1) log₂(x-3)² (2) logₓ₋₂5)

💡 풀이:

로그의 밑 조건과 진수 조건을 잘 생각하면서 풀어봅시다!

(1) log3(x – 4)2

  • 밑 조건: 밑은 3이므로, 3 > 0이고 3 ≠ 1이므로 밑 조건은 만족해요!
  • 진수 조건: 진수는 (x – 4)2이므로, (x – 4)2 > 0 이어야 해요.
    어떤 실수를 제곱하면 항상 0보다 크거나 같죠? ((x-4)2 ≥ 0). 그런데 진수는 0보다 커야 하므로, (x-4)2 ≠ 0이어야 해요.
    즉, x – 4 ≠ 0 이므로, x ≠ 4 입니다.

따라서 x ≠ 4인 모든 실수가 답이 됩니다.

(2) logx-17

  • 밑 조건: 밑은 x – 1이므로,
    • x – 1 > 0 ➡️ x > 1
    • x – 1 ≠ 1 ➡️ x ≠ 2
  • 진수 조건: 진수는 7이므로, 7 > 0이므로 진수 조건은 항상 만족해요!

이제 밑 조건을 모두 만족하는 범위를 찾으면 돼요. x > 1이면서 x ≠ 2여야 하므로,
1 < x < 2 또는 x > 2 입니다. (원본 답 형식: 2 < x < 3 또는 x > 3)

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💡 참고

로그의 밑 조건과 진수 조건은 로그를 다루는 모든 문제에서 가장 기본적으로 확인해야 하는 아주 중요한 약속이에요! 📜✨

만약 문제에서 특별한 언급이 없더라도 logaN이라는 표현이 보이면, 우리는 자동적으로 “아하! 밑 a는 0보다 크고 1이 아니겠구나! 그리고 진수 N은 0보다 크겠구나!”라고 생각해야 해요. 이 조건들을 만족하지 않으면 로그 자체가 정의되지 않아서 계산을 하거나 방정식을 풀 수 없게 된답니다.

특히 로그 방정식이나 로그 부등식 문제를 풀 때는, 답을 구한 후에 그 답이 처음 주어진 로그의 밑 조건과 진수 조건을 만족하는지 반드시! 꼭! 확인하는 습관을 들여야 해요. 그렇지 않으면 엉뚱한 답을 정답으로 착각할 수 있답니다! 😉


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