大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)追・試験
問63 (数学Ⅱ・数学B(第1問) 問9)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和6年度(2024年度)追・試験 問63(数学Ⅱ・数学B(第1問) 問9) (訂正依頼・報告はこちら)

(2)底が異なる二つの対数について、それらの和と積の大小関係を考えよう。

(ⅰ)x>0とし
f(x)=log2x+log3x
g(x)=(log2x)・(log3x)
とおく。不等式
f(x)>g(x)  ・・・・・①
を満たすxの値の範囲を調べる。

f(x)とg(x)を、それぞれ2を底とする対数を用いて表すと
f(x)=Alog2x,g(x)=B(log2x)2
となる。ここで
A=( エ )、B=( オ )
である。
X=log2xとおくと、Xのとり得る値の範囲は実数全体である。
Xについての不等式AX>BX2を満たすXの値の範囲は
( カ )<X<( キ )
である。
よって、①を満たすxの値の範囲は
( ク )<x<( ケ )
である。

(ⅱ)x>0とし
F(x)=log(1/2)x+log(1/3)x
G(x)=(log(1/2)x)・(log(1/3)x)
とおく。不等式
F(x)>G(x)  ・・・・・②
を満たすxの値の範囲を調べる。

(1)と同様に考えると、log(1/2)xは2を底とする対数を用いて( コ )と表せる。また、log(1/3)xも3を底とする対数を用いて表すことができる。
このことから、f(x)とg(x)を(ⅰ)で定めた関数とするとき、F(x)とG(x)をそれぞれf(x)またはg(x)を用いて表すと
F(x)=( サ )、G(x)=( シ )
となる。よって、②を満たすxの値の範囲は
( ス )/( セ )<x<( ソ )
であることがわかる。

( サ )にあてはまるものを1つ選べ。
  • f(x)
  • −f(x)
  • f(x)/2
  • f(x)/3
  • f(x)/6
  • g(x)
  • −g(x)
  • g(x)/2
  • g(x)/3
  • g(x)/6

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この過去問の解説 (1件)

01

f(x)

=log2x+log3x

=log2x+log2x/log23

=(1+1/log23)log2x

従って

A=1+1/log23

となります。

 

g(x)

=(log2x)・(log3x)

=(log2x)・(log2x/log23)

=1/log23・(log2x)2

従って

B=1/log23

となります。

 

AX>BX2

↔BX2-AX<0

↔BX(X-A/B)<0

ここでA>0、B>0なので

0<X<A/B

↔0<X<(1+1/log23)/(1/log23)

0<X<log23+1

となります。

 

0<X<log23+1

↔0<log2x<log23+1

log21<log2x<log2(3・2)

1<x<6

となります。


log(1/2)x

=log2x/log2(1/2)

=-log2x

となります。

 

同様にlog(1/3)x=-log3x となるので

F(x)=log(1/2)x+log(1/3)x

=-log2x-log3x

=-f(x)

となります。

選択肢2. −f(x)

正解です。

まとめ

うまくf(x)で表せられるように置き換えていくことがpointです。

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