本题导读

本题考查指数式与对数式的互化,以及对数的换底公式。

📌【题干】

Question

(2021年天津卷)7.若 ,则 ( )

A.        B.        C.        D.

🔍【思路分析】

破题导航

本题已知指数形式的连等式,求指数的倒数和。有两种常规破题思路:

思路一(从“对数”切入):

利用指数式与对数式的互化,把 用对数表示出来,即 。然后观察到要求的式子是 ,立刻联想到对数的换底公式推论(底数真数互换,对数值变为倒数),将其转化为同底对数求和。

思路二(从“指数”切入,极其巧妙):

既然要求 和 ,我们可以把已知等式变形为关于 的指数幂:。同理得出 。然后利用同底数幂相乘,指数相加的性质,直接构造出 。

✅【答案】

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C

✍【详细解析】

Abstract

法一:对数法(换底公式倒数关系)

因为 ,

将指数式化为对数式,得:

根据对数的换底公式推论 ,可得:

\frac{1}{a} = \frac{1}{\log_2 10} = \log_{10} 2 = \lg 2$$$$\frac{1}{b} = \frac{1}{\log_5 10} = \log_{10} 5 = \lg 5

所以:

法二:指数法(整体代换,强烈推荐)

已知连等式:

2^a = 10 \implies 2 = 10^{\frac{1}{a}}$$$$5^b = 10 \implies 5 = 10^{\frac{1}{b}}

将上面两个式子左右两边分别相乘:

化简得:

比较两边指数可知:

故选:C。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 换底公式倒数推论:。当看到含有对数的倒数结构时,一定要条件反射般想到底数和真数互换。
  1. 常见的凑整组合:在以 为底(常用对数)的运算中,看到 就要想到 ,看到 就要想到 ,因为 。
  1. 不同视角的优劣:虽然对数法很严谨,但本题中**“指数法”**避开了对数符号的繁琐书写,直接利用乘法化加法,运算速度更快,不易出错,是考场上的首选。

在高考和各类模考中,经常会出现形如 的连等式问题,要求计算 的关系。这类题目的通用解决策略是**“设常数 法”**。

核心模型: 已知 ,求关于 的表达式。

通解套路:

  1. 令 (如果题目没给具体数值,就自己设一个常数 。本题中题目仁慈地给出了 )。
  1. 将每个底数用含有 的幂表示出来:

A = k^{\frac{1}{x}}$$$$B = k^{\frac{1}{y}}$$$$C = k^{\frac{1}{z}}

  1. 根据底数 之间的乘除关系(比如寻找 等),转化为指数相加减的关系。

进阶小测:

已知 ,试证明:。

快捷过程:设 ,则 ,,。

因为 ,所以 ,即 ,由此即证。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:待补
  1. 结论推广:待补

🔗【关联脉络】

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