2014 AMC 12A 第 18 题

先试着解答 2014 AMC 12A 第 18 题,然后核对你的答案与精心整理的解答,解答来自 LIVE by Po-Shen Loh。你也可以参加完整限时模拟考试、查看全部 2014 AMC 12A 解答,或核对答案。

所有题目均经美国数学协会(MAA)官方合法授权使用。

18.

函数 f(x)=log⁡12(log⁡4(log⁡14(log⁡16(log⁡116x))))\tiny f(x)=\log_{\frac{1}{2}}\!\left(\log_4\!\left(\log_{\frac{1}{4}}\!\left(\log_{16}\!\left(\log_{\frac{1}{16}}x\right)\right)\right)\right) 的定义域是一个长度为 mn\dfrac{m}{n} 的区间,其中 mm、nn 是互质正整数。m+nm+n 是多少?
The domain of the function f(x)=log⁡12(log⁡4(log⁡14(log⁡16(log⁡116x))))\tiny f(x)=\log_{\frac{1}{2}}\!\left(\log_4\!\left(\log_{\frac{1}{4}}\!\left(\log_{16}\!\left(\log_{\frac{1}{16}}x\right)\right)\right)\right) is an interval of length mn,\dfrac{m}{n}, where mm and nn are relatively prime positive integers. What is m+n?m+n?
1919
3131
271271
319319
511511
答案:C
知识点:对数不等式
小提示:
从外向内逐层剥离对数,并要求每一层的真数为正。
Peel the logarithms from the outside in, requiring each argument to be positive
大提示:
记住底数小于 11 会反转不等号;每得到一个真数为正的条件就先化简它,再处理下一层内部的对数。
Remember that bases below 11 reverse inequalities; translate each successive positivity condition before moving to the next inner logarithm
解答:
从外向内看,ff 有定义当且仅当 log⁡4 ⁣(log⁡14 ⁣(log⁡16 ⁣(log⁡116x)))\log_4\!\left(\log_{\frac{1}{4}}\!\left(\log_{16}\!\left(\log_{\frac{1}{16}}x\right)\right)\right) >0\gt0,这等价于 log⁡14 ⁣(log⁡16 ⁣(log⁡116x))>1\log_{\frac{1}{4}}\!\left(\log_{16}\!\left(\log_{\frac{1}{16}}x\right)\right)\gt1。
因为底数 14<1\tfrac14\lt1,这意味着 0<log⁡16 ⁣(log⁡116x)<140\lt\log_{16}\!\left(\log_{\frac{1}{16}}x\right)\lt\tfrac14,于是 1<log⁡116x<1614=21\lt\log_{\frac{1}{16}}x\lt16^{\frac{1}{4}}=2。
又因为 116<1\tfrac{1}{16}\lt1,不等号反向,得到 (116)2<x<(116)1\left(\tfrac{1}{16}\right)^2\lt x\lt\left(\tfrac{1}{16}\right)^1,即 1256<x<116\tfrac{1}{256}\lt x\lt\tfrac{1}{16}。区间长度为 116−1256=15256\tfrac{1}{16}-\tfrac{1}{256}=\tfrac{15}{256},所以 m+n=15+256=271m+n=15+256=271。
所以正确答案是 C。
Working from the outside, ff is defined exactly when log⁡4 ⁣(log⁡14 ⁣(log⁡16 ⁣(log⁡116x)))\log_4\!\left(\log_{\frac{1}{4}}\!\left(\log_{16}\!\left(\log_{\frac{1}{16}}x\right)\right)\right) >0,\gt0, which is equivalent to log⁡14 ⁣(log⁡16 ⁣(log⁡116x))>1.\log_{\frac{1}{4}}\!\left(\log_{16}\!\left(\log_{\frac{1}{16}}x\right)\right)\gt1.
Since the base 14<1,\tfrac14\lt1, this means 0<log⁡16 ⁣(log⁡116x)<14,0\lt\log_{16}\!\left(\log_{\frac{1}{16}}x\right)\lt\tfrac14, hence 1<log⁡116x<1614=2.1\lt\log_{\frac{1}{16}}x\lt16^{\frac{1}{4}}=2.
As 116<1,\tfrac{1}{16}\lt1, this reverses to (116)2<x<(116)1,\left(\tfrac{1}{16}\right)^2\lt x\lt\left(\tfrac{1}{16}\right)^1, i.e. 1256<x<116.\tfrac{1}{256}\lt x\lt\tfrac{1}{16}. The length is 116−1256=15256,\tfrac{1}{16}-\tfrac{1}{256}=\tfrac{15}{256}, so m+n=15+256=271.m+n=15+256=271.
Thus, the correct answer is C.
LIVE by Po-Shen Loh
LIVE项目

LIVE直播课程

Self-Paced录播课程

启明星Star计划

奖学金项目

关于我们

罗博深是谁?

邮件联系

订阅英文简报

加入我们

申请明星导师

For a more Thought Full world.

© 2026 Expii, Inc.