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C005거듭제곱근이 자연수가 되는 미지수 구하기

교재 3문항 · 논술 기출 3문항

핵심

거듭제곱근을 **유리수 지수로 고쳐** 지수가 정수가 될 조건을 본다. amn=am/n\sqrt[n]{a^m}=a^{m/n} 이 자연수   ⟺  \iff mn\frac mn 이 정수(밑이 소수의 거듭제곱일 때).

해법

  1. 1모든 거듭제곱근을 am/na^{m/n} 꼴로 바꾼다.
  2. 2밑을 소인수분해해 지수를 모은다.
  3. 3지수가 정수가 될 조건 = nn 이 mm 의 약수 — 약수의 개수 문제로 바뀐다.
  4. 4조건을 만족하는 nn 의 개수나 합을 센다.

공략

  • · **f(k)=(f(k)=(조건을 만족하는 nn 의 개수)) 로 정의하고 f(k)=3f(k)=3 인 kk 를 묻는 꼴이 교재와 논술에 똑같이 나온다.** 지수만 5→7로 바꿨다.
  • · 밑이 여럿이면(51/2⋅71/4⋅131/95^{1/2}\cdot7^{1/4}\cdot13^{1/9}) 각 소인수의 지수가 **동시에** 정수여야 한다 — 분모들의 최소공배수가 답이다.
  • · 'n≥2n\ge2' 같은 단서를 빠뜨리면 개수가 하나 더 나온다.
학년도202520262027
교재 문항 수3——
그해 이 단원에서 차지한 비중(태그된 문항 기준)3%/99문항0%/58문항0%/36문항

이 개념에서 나온 논술 기출 — 3문항

2025 가천대 10번10점변형2025학년도 수능완성 수학Ⅰ 01. 지수함수와 로그함수 7번

자연수 k\displaystyle k 에 대하여 (2k)7n\displaystyle \sqrt[n]{(2^k)^7} 의 값이 8의 배수가 되도록 하는 2 이상의 자연수 n\displaystyle n 의 개수를 f(k)\displaystyle f(k) 라 하자. <\displaystyle < 보기 >\displaystyle > 에서 옳은 것만을 있는 대로 고르는 과정을 서술하시오. (10점)< 보기 >ㄱ. f(7)=2\displaystyle f(7)=2 ㄴ. f(k)=2\displaystyle f(k)=2 를 만족시키는 5 이하의 자연수 k\displaystyle k 의 개수는 2이다.ㄷ. f(k)=5\displaystyle f(k)=5 를 만족시키는 10 이하의 모든 자연수 k\displaystyle k 의 값의 합은 24이다.

교재와 닮은 점 · 수능완성은 ⁿ√((2^k)^5)이 자연수가 되는 n(≥2)의 개수를 f(k)라 두고 f(k)=3인 k의 합을 묻는다. 논술은 지수만 7로 바꾸고 같은 f(k) 정의를 쓴다(7k/n이 자연수).

다른 점 · 논술은 '자연수' 대신 '8의 배수'(즉 7k/n≥3) 조건을 얹고 ㄱ·ㄴ·ㄷ 보기 판정형으로 바꿨다.

2025 한국공학대 2번10점동일개념2025학년도 수능특강 수학Ⅰ 01. 지수와 로그

좌표평면 위의 두 점 (0, 0)\displaystyle (0,\,0) , (43, 26)\displaystyle \left(\sqrt[3]{4},\ \sqrt[6]{2}\right) 를 지나는 직선이 직선 ax+2y=1\displaystyle ax+2y=1 과 서로 수직일 때, a2\displaystyle a^2 의 값을 구하고 그 과정을 서술하시오. (단, a\displaystyle a 는 상수이다.) (10점)

교재와 닮은 점 · 둘 다 세제곱근·여섯제곱근을 유리수 지수로 고쳐 2의 거듭제곱으로 계산한다. 등장하는 수 ∛4와 ⁶√2도 같다.

다른 점 · 교재는 그 값이 어떤 자연수의 n제곱근이 되는 조건을 묻고, 논술은 그 값을 두 점을 지나는 직선의 기울기로 써서 수직 조건에 넣는다.

2025 한국기술교육대 1번4점동일개념2025학년도 수능완성 수학Ⅰ 01. 지수함수와 로그함수 7번

양수 a\displaystyle a , b\displaystyle b , c\displaystyle c 에 대하여 a2=5\displaystyle a^2=5 , b4=7\displaystyle b^4=7 , c9=13\displaystyle c^9=13 일 때, (abc)n\displaystyle (abc)^n 이 자연수가 되도록 하는 자연수 n\displaystyle n 의 최솟값을 구하시오. (4점)

교재와 닮은 점 · 교재 7번은 (2^k)^5의 n제곱근이 자연수가 되는 n을 따지고, 논술은 a=5^(1/2), b=7^(1/4), c=13^(1/9)에서 (abc)^n이 자연수가 되는 n을 찾는다. 거듭제곱근을 유리수 지수로 바꿔 지수가 정수가 될 조건을 보는 개념이 같다.

다른 점 · 논술은 서로 다른 세 밑이라 2,4,9의 최소공배수를 구하는 형태이고, 교재는 개수를 센다.

교재는 이렇게 묻는다 — 대표 문항 3개

해마다 한 문항씩 골랐습니다. 같은 개념이라도 해가 바뀌면 묻는 각도가 조금씩 달라집니다.

2025학년도 완성수학Ⅰ 01. 지수함수와 로그함수 7번

자연수 k\displaystyle k 에 대하여 (2k)5n\displaystyle \sqrt [n] {\left ( 2^{{k}} \right ) ^{{5}}}의 값이 자연수가 되도록 하는 2\displaystyle 2 이상의 자연수의 n\displaystyle n 의 개수를 f(k)\displaystyle f \left ( k \right ) 라 할 때, f(k)\displaystyle f \left ( k \right ) =3\displaystyle =3을 만족시키는 25\displaystyle 25 이하의 모든 k\displaystyle k 의 값의 합을 구하시오.

2025학년도 특강수학Ⅰ 01. 지수와 로그 0번

∣n∣≤10\displaystyle{|n| \leq 10}인 정수 n\displaystyle{n}에 대하여 (−2)n×(−4)−2n\displaystyle{\\ (-2)^{n} \times(-4)^{-2 n}\\} 의 값이 자연수가 되도록 하는 n\displaystyle{n}의 개수를 구하시오.

2025학년도 특강수학Ⅰ 01. 지수와 로그 0번

자연수 n(n≥2)\displaystyle{n(n \geq 2)} 에 대하여 26×43\displaystyle{\sqrt[6]{2} \times \sqrt[3]{4}} 가 어떤 자연수 a\displaystyle{a} 의 n\displaystyle{n} 제곱근이 되도록 하는 n\displaystyle{n} 의 최솟값을 α\displaystyle{\alpha} 라 하고, 이때의 a\displaystyle{a} 의 값을 β\displaystyle{\beta} 라 하자. α+β\displaystyle{\alpha+\beta} 의 값을 구하시오.

같은 단원의 다른 개념