专题地图 › 幂指对
2026 年山东预赛
对数恒等式判定三角形形状
F2填空题幂指对
若三角形边长 a,b,c 均大于 1 且满足
loga+bc+loga−bc=2loga+bc⋅loga−bc,
则该三角形的形状为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:直角三角形
解析
思路
由于 c>1,两个对数均不为零;除以乘积后用倒数换底, 即可把加法合并为一个对数。
解答
题设对数有意义,所以 a−b>0,且两个底数均为正数且不等于 1。 令
u=loga+bc,v=loga−bc.
由 c>1 知 u,v=0。将 u+v=2uv 除以 uv,得到
u1+v1=2.
利用换底公式,
logc(a+b)+logc(a−b)=2,
从而
logc(a2−b2)=2.
故
a2−b2=c2,即a2=b2+c2.
因此边长为 a 的边是斜边,该三角形为
直角三角形.
复核
由对数的定义域已经得到 a>b;等式 a2=b2+c2 又保证 a 是三边中的最大者, 故勾股定理的逆定理适用。除以 uv 没有丢失情形,因为 c>1 排除了 u=0 或 v=0。
方法总结
遇到 u+v=kuv 时,先检查 uv=0,再除以 uv,常能把问题转成两个倒数之和。 若 u,v 是同一真数的对数,倒数换底后即可利用对数的乘法法则合并。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
先确认对数非零,将等式除以两对数后换底合并,直接得到a²−b²=c²并判直角。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:取对数化乘为加、对数的底数和真数限制
专题卡:含对数的题:先写定义域,底数不确定就分大于 1 和小于 1、多个对数或幂相等、对数互为倒数:设公共值,用换底连乘消元