로그함수를 치환하는 이유는 문제를 더 간단하고 효율적으로 푸는 데 있습니다. 예를 들어, 로그함수를 사용하여 방정식을 다루면 지수함수로 표현된 식을 선형 함수로 변환하여 해를 구하기 용이해집니다. 그리고 로그함수의 성질을 활용하면 방정식의 해를 더 쉽게 구할 수 있습니다.
여기서 주어진 방정식이 log2x = 2 또는 log2x = 1이라고 가정해 봅시다.
1. log2x = 2: 이 방정식을 해석하면, 2의 로그 값이 2인 x의 값들을 찾는 것입니다. 즉, 2^2 = x 이므로 x = 4입니다. 이 경우, x 값은 4가 됩니다.
2. log2x = 1: 이 경우에는 2의 로그 값이 1인 x의 값들을 찾는 것입니다. 즉, 2^1 = x 이므로 x = 2입니다. 이 경우, x 값은 2가 됩니다.
그러나 이러한 해석은 원래의 방정식을 보다 단순하게 다루기 위해 로그함수를 사용한 것입니다. 우리는 로그함수를 새로운 변수 t로 치환하여 다룰 수 있습니다. 따라서 t = log2x 라고 치환하면, 원래의 방정식은 t = 2 또는 t = 1로 단순화됩니다.
이제 t = 2 또는 t = 1로 된 방정식을 해석하면, t의 값이 주어집니다. 그런 다음 t = log2x 라는 치환식을 다시 사용하여 x 값을 찾을 수 있습니다. 예를 들어, t = 2 일 때, 이는 log2x = 2 를 의미하므로 2^2 = x 이므로 x = 4가 됩니다. 마찬가지로, t = 1 일 때, 이는 log2x = 1 을 의미하므로 2^1 = x 이므로 x = 2가 됩니다.
따라서 로그함수를 치환하여 방정식을 푸는 것은 원래의 방정식을 보다 간단하게 만들고, 해석하기 쉽게 만들어주는 역할을 합니다. 그리고 이를 통해 해를 찾는 과정도 더욱 효율적으로 할 수 있습니다.