正解です!
慣れている方にとっては,○○○○論法(○○○原理)を使うことはすぐわかったかもしれませんね

おっしゃる通り、10^d ≦ N ≦ 1.0000000001 * 10^d に修正するとうまくいきません。例えば, 2^nと5^nの一方がこの範囲にあるとき, もう一方は0.9999999999 * 10^d≦N<10^dの範囲にあることからわかりますね。
一応想定解はlogを使わなくても解けるようになっていますので、余裕があれば考えてみてください。(といっても、本質的には同じなのでlogを使わないで示せたところでどうってこともありませんが

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※ すみません, ⋅ となっているところは * (掛け算の記号) と読み替えてください. 文字実体参照に失敗したようです.