1978 AMC 12 第 21 题

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21.

对于所有不等于 11 的正数 xx, 1log⁡3x+1log⁡4x+1log⁡5x \frac1{\log_3x}+\frac1{\log_4x}+\frac1{\log_5x} 等于

For all positive numbers xx distinct from 1,1, 1log⁡3x+1log⁡4x+1log⁡5x \frac1{\log_3x}+\frac1{\log_4x}+\frac1{\log_5x} equals

1log⁡60x\frac1{\log_{60}x}

1log⁡x60\frac1{\log_x60}

1(log⁡3x)(log⁡4x)(log⁡5x)\frac1{(\log_3x)(\log_4x)(\log_5x)}

12(log⁡3x)+(log⁡4x)+(log⁡5x)\frac{12}{(\log_3x)+(\log_4x)+(\log_5x)}

log⁡2x(log⁡3x)(log⁡5x)\frac{\log_2x}{(\log_3x)(\log_5x)}
+log⁡3x(log⁡2x)(log⁡5x){}+\frac{\log_3x}{(\log_2x)(\log_5x)}
+log⁡5x(log⁡2x)(log⁡3x){}+\frac{\log_5x}{(\log_2x)(\log_3x)}

答案:A
知识点:对数代数变形
难度评级:1780
小提示:

利用倒数恒等式 1log⁡bx=log⁡xb\frac{1}{\log_bx}=\log_xb

Use the reciprocal identity 1log⁡bx=log⁡xb\frac{1}{\log_bx}=\log_xb

大提示:

利用对数的乘积法则合并所得和式

Combine the resulting sum with the product rule for logarithms

解答:

令 SS 表示题给和式。换底并合并对数可得 S=1log⁡3x+1log⁡4x+1log⁡5x=log⁡x(3⋅4⋅5)=log⁡x60=1log⁡60x。 \begin{aligned} S&=\frac1{\log_3x}+\frac1{\log_4x}\\ &\quad+\frac1{\log_5x}\\ &=\log_x(3\cdot4\cdot5)\\ &=\log_x60\\ &=\frac1{\log_{60}x}\text{。} \end{aligned}

因此,正确答案是 A。

Let SS denote the given sum. Changing bases and combining logarithms gives S=1log⁡3x+1log⁡4x+1log⁡5x=log⁡x(3⋅4⋅5)=log⁡x60=1log⁡60x. \begin{aligned} S&=\frac1{\log_3x}+\frac1{\log_4x}\\ &\quad+\frac1{\log_5x}\\ &=\log_x(3\cdot4\cdot5)\\ &=\log_x60\\ &=\frac1{\log_{60}x}. \end{aligned}

Therefore, the correct answer is A.

第 20 题#20
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