2014 AMC 12B 第 20 题

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20.

有多少个正整数 xx 满足 log⁡10(x−40)\log_{10}(x - 40) +log⁡10(60−x)<2+ \log_{10}(60 - x) \lt 2?
For how many positive integers xx is log⁡10(x−40)\log_{10}(x - 40) +log⁡10(60−x)<2?+ \log_{10}(60 - x) \lt 2?
1010
1818
1919
2020
无限多个
infinitely many
答案:B
知识点:对数不等式二次方程
小提示:
两个对数都要求 40<x<6040 \lt x \lt 60。
Both logarithms require 40<x<6040 \lt x \lt 60
大提示:
合并得到 (x−40)(60−x)<100(x-40)(60-x) \lt 100,即 (x−50)2>0(x-50)^2 \gt 0。
Combining gives (x−40)(60−x)<100,(x-40)(60-x) \lt 100, which is (x−50)2>0(x-50)^2 \gt 0
解答:
只有当 x−40>0x - 40 \gt 0 且 60−x>060 - x \gt 0 时,对数才有定义,所以 40<x<6040 \lt x \lt 60。
在这个范围内,不等式变为 (x−40)(60−x)<100(x-40)(60-x) \lt 100,展开得 x2−100x+2500>0x^2 - 100x + 2500 \gt 0,即 (x−50)2>0(x-50)^2 \gt 0。这对所有 x≠50x \ne 50 成立。
严格介于 4040 和 6060 之间且不等于 5050 的整数为 41,…,4941, \ldots, 49 和 51,…,5951, \ldots, 59,共 1818 个。
所以正确答案是 B。
The logarithms are defined only when x−40>0x - 40 \gt 0 and 60−x>0,60 - x \gt 0, so 40<x<60.40 \lt x \lt 60.
Within this range the inequality becomes (x−40)(60−x)<100,(x-40)(60-x) \lt 100, which expands to x2−100x+2500>0,x^2 - 100x + 2500 \gt 0, i.e. (x−50)2>0.(x-50)^2 \gt 0. This holds for every x≠50.x \ne 50.
The integers strictly between 4040 and 6060 except 5050 are 41,…,4941, \ldots, 49 and 51,…,59,51, \ldots, 59, which is 1818 values.
Thus, the correct answer is B.
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