[출처: 대수 Ⅰ-1. 지수와 로그 (DB: ALG_Ch01_01) PDF p.5 문제 1 변형 | 성취기준: 12대수01-01, 12대수01-02]
\(0\)이 아닌 두 실수 \(a, b\)에 대하여 \(\left(2a^3 b^2\right)^3 \times \left(3a^2 b^4\right)^2 = k a^m b^n\)이 성립할 때, 다음 물음에 답하시오. (단, \(k, m, n\)은 자연수이다.)
[1-1] (5점) 지수법칙을 이용하여 상수 \(k\)와 지수 \(m, n\)의 값을 각각 구하시오.
[1-2] (5점) \(a = \sqrt[13]{2},\; b = \sqrt[14]{3}\)일 때, \(\dfrac{k a^m b^n}{72}\)의 값을 구하시오.
🎯 정답 : [1-1] \(k = 72,\; m = 13,\; n = 14\) | [1-2] \(6\)
[1줄: 공식선언 (30%)] 지수법칙 \((xy)^n = x^n y^n\), \((x^p)^q = x^{pq}\), \(x^p x^q = x^{p+q}\)를 선언한다.
[2줄: 핵심계산 (40%)] \(8a^9 b^6 \times 9a^4 b^8 = 72 a^{9+4} b^{6+8} = 72 a^{13} b^{14}\)이므로 \(k = 72,\; m = 13,\; n = 14\)이다.
[3줄: 최종결론 (30%)] \(a^{13} = 2,\; b^{14} = 3\)이므로 \(\dfrac{72 a^{13} b^{14}}{72} = 2 \times 3 = 6\)이다.
| 배점 단계 | 고려대학교(세종) 약술형 공식 2열 부분점수 채점 기준 |
| 소문항 [1-1] (5점) | • \(k = 8 \times 9 = 72\) 산출 +2점 / \(m = 13,\; n = 14\) 도출 +3점 |
| 소문항 [1-2] (5점) | • \(a^{13} = 2,\; b^{14} = 3\) 대입 +3점 / 최종값 \(6\) 산출 +2점 |
💡 감점 방어 클리닉: 거듭제곱의 곱에서 계수는 \(2^3 \times 3^2 = 72\)로 곱하고, 지수는 더해 주어야 합니다.