условие

3log11(x2+8x9)4+log11(x1)3x+9

шаг 1.Область допустимых значений

Оба аргумента логарифмов положительны. Первое условие — квадратный трёхчлен x² + 8x − 9 = (x + 9)(x − 1) > 0, метод интервалов даёт x вне корней −9 и 1. У второй дроби числитель (x − 1)³ в нечётной степени — знак совпадает со знаком (x − 1)/(x + 9), корни и интервалы те же.

ОДЗ
x2+8x9>0
(x+9)(x1)>0
x<9 или x>1
(x1)3x+9>0
x1x+9>0
x<9 или x>1
I условие91
+
x
II условие91
+
x

По теореме Виета для x² + 8x − 9 = 0: сумма корней равна −8, произведение −9. Подбираем x₁ = −9 и x₂ = 1, отсюда x² + 8x − 9 = (x + 9)(x − 1).

шаг 2.Свёртка и снятие логарифма

Подставляем разложение из шага 1, переносим логарифм влево и заносим коэффициент 3 в показатель степени. Сворачиваем разность логарифмов в логарифм частного Преобразования логарифмов и ОДЗ
Главное правило
Сначала выписываем ОДЗ, потом преобразуем логарифмы. Каждое тождество ниже верно только на своей области — меняя её по ходу, легко потерять или добавить решения. Сам логарифм logab требует a>0,a1,b>0.
Степень выносим с модулем
Тождество logabn=nlogab верно только при b>0. При чётном показателе b2k определено и для b<0, поэтому обязателен модуль:
logab2k=2kloga|b|
У нас 16log3(x+1)6=log3|x+1|. Без модуля потеряли бы ветку x<1 и корень x=4.
Коэффициент внутрь — расширение ОДЗ
Обратный ход clogab=logabc при чётном c расширяет область: 2logax=logax2 — слева x>0, справа x0. Появляются посторонние корни x<0; держим исходное b>0 или сразу пишем модуль.
Свернуть в один — можно
logaf+logag=loga(fg)
logaflogag=logafg
ОДЗ уже требует f>0 и g>0 — держим его, свёртка ничего лишнего не вносит.
Развернуть в сумму/разность — опасно
loga(fg) определён при fg>0, logafg — при fg>0 (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на logaf±logag, силой требуем f>0,g>0 и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
loga(fg)=loga|f|+loga|g|
Смена основания — безопасно
logab=logcblogca и logab=1logba — область не меняется (нужно c>0,c1, для второй b1).
Основное тождество
alogab=b(b>0), logaak=k — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма (c=logaac).
, сокращаем (x − 1)³ и объединяем степени (x + 9)³ · (x + 9) = (x + 9)⁴. Дальше потенцирование: 4 = log₁₁ 11⁴; основание логарифма 11 > 1, функция возрастаетЛогарифм и знак неравенства
Функция y=logax монотонна при x>0. При a > 1 возрастает, при 0 < a < 1 убывает.
Снятие логарифма (обе части — логарифмы одного основания):
· при a > 1: logaAlogaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: знак переворачивается, logaAlogaBAB.
Число c превращаем в логарифм того же основания: c=logaac — тогда сравниваем аргументы (не забывая A>0).
— снимаем логарифм. Из чётной степени переходим к модулю и раскрываем его двойным неравенством.
3log11((x+9)(x1))4+log11(x1)3x+9
3log11((x+9)(x1))log11(x1)3x+94
log11((x+9)(x1))3log11(x1)3x+94
log11(x+9)3(x1)3(x+9)(x1)34
log11(x+9)44
log11(x+9)4log11114
(x+9)4114
(x+9)4114
|x+9|11
11x+911
20x2

Сокращение (x + 9) и (x − 1) допустимо: x = −9 и x = 1 уже исключены ОДЗ — корни не теряем.

шаг 3.Пересечение с ОДЗ

Решение −20 ≤ x ≤ 2 пересекаем с ОДЗ x < −9 или x > 1.

ОДЗ91
+
x
неравенство202
+
x
ответ20912
+
x

ответ

x[20;9)(1;2]