He aquí por qué $10^{\log \left(x^2\right)}= x^2$ . Es casi exactamente la definición de logaritmo.
Definición de logaritmo: $\log_a b=c\iff a^c=b$
En este caso: $\log \left(x^2\right)=c\iff 10^c=x^2\ \ \ (1)$
Ahora recuerda: $a=b\iff 10^a=10^b$
(es porque $f(x)=10^x$ es una función estrictamente creciente).
Por lo tanto: $\log\left(x^2\right)=c\iff 10^{\log\left(x^2\right)}=10^c$ que por $(1)$ es igual a $x^2$ .
Así que para completar el problema:
$\log(y)=10+2\log x\iff 10^{10+2\log x}=y$ (por definición).
$10^{10+2\log x}=10^{10}\cdot 10^{2\log x}$ por la propiedad del exponente: $a^{b+c}=a^b\cdot a^c$ .
$10^{10}\cdot 10^{2\log x}=10^{10}\cdot 10^{\log \left(x^2\right)}$ por la propiedad del logaritmo: $b\log a=\log a^b$ .
$10^{10}\cdot 10^{\log \left(x^2\right)}=10^{10}\cdot x^2$ (véase el principio de la respuesta).