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)
問題文
(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。
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問題
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)
(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
正解!素晴らしいです
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この過去問の解説 (3件)
01
底の変換公式により、
log(1/2)x =(log2x)/(log21/2) = - log2x
log(1/3)x =(log3x)/(log31/3) = - log3x
F(x) = (log(1/2)x) + (log(1/3)x) = - log2x - log3x
= -{(log2x)+ (log3x)} = -f(x)
「-f(x)」の選択肢が設問(サ)の解答となります。
変形の仕方は色々あり得ますが、
問題文によると log(1/3)x は底を 3 として変換するように示唆されています。
また、選択肢を見ると F(x) を f(x) や g(x) で表すものとなっています。
そこで、log(1/3)x の変換は - log3x の時点で止めて、
問題文より (log2x) + (log3x) = f(x) なので、
F(x) = -f(x) という関係式を出しています。
底の変換公式と、3-1 = 1/3 である事を使います。
後者の計算方法は重要ですので覚えておきましょう。
底の変換公式も覚えているとこの大問の設問では有利になります。
設問(エ)のまとめより
設問(ウ)
設問(イ)
設問(ア)
設問(ア)のまとめより
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02
log(1/3)xの底を3に変換します。
log(1/3)x=log3x/(log31/3)
=log3x/(log33-1)
=log3x/(−1)
=−log3x
F(x)=log(1/2)x+log(1/3)xを変形します。
F(x)=−log2x−log3x
=−(log2x+log3x)
f(x)=log2x+log3xなのでF(x)=−f(x)となります。
正解の選択肢です。
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03
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。
正解です。
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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