условие

log0,52(log3x)log0,5log32x3

шаг 1.Область допустимых значений

Под внешними логарифмами аргументы положительны: нужно −log₃x > 0 и log₃²x > 0. Решаем каждое условие на своей оси и пересекаем.

ОДЗ
log3x>0log3x<00<x<1
log32x>0log3x0x1
I условие01
+
x
++II условие01
+
x
ОДЗ01
+
x
Первое условие: −log₃x > 0 ⟺ log₃x < 0 ⟺ 0 < x < 1. Второе: log₃²x — чётная степень, обращается в ноль лишь при log₃x = 0, то есть при x = 1 (петелька, знак не меняется), поэтому log₃²x > 0 ⟺ x ≠ 1. На (0; 1) это уже выполнено — пересечение даёт (0; 1).Петелька при чётной кратности
Возникает, когда корень выражения повторяется чётное количество раз.
Внутри петельки знак НЕ ставится.
Петелька показывает 0 функции и может быть только закрашенной или выколотой. Знака внутри петли быть не может, т.к. у нуля знака нет.
> 0
+ +
(;a)(a;+)
≥ 0
+ +
(;+)
< 0
+ +
≤ 0
+ +
{a}
Флаг или петелька означают «через эту точку знак выражения не меняется» — слева и справа от петли знаки одинаковые.
При знаках ≤/≥ значение петельки может быть выколото по ОДЗ.

шаг 2.Вводим замену

Во втором слагаемом log₃x < 0, поэтому под квадратом заменяем основание на −log₃x и выносим показатель степени за логарифмПреобразования 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).
. Оба слагаемых выражаются через t = log₀,₅(−log₃x); эта величина принимает любые значения.
log0,5log32x=log0,5(log3x)2=2log0,5(log3x)
t=log0,5(log3x)
t22t3

шаг 3.Решаем неравенство относительно t

Переносим всё влево и раскладываем квадратный трёхчлен на множители.

t22t30
(t3)(t+1)0
1t3

Корни t² − 2t − 3 = 0 по теореме Виета: сумма 2, произведение −3, отсюда t = −1 и t = 3. Парабола ветвями вверх, поэтому ≤ 0 между корнями.

шаг 4.Обратная замена

Возвращаемся к x. Основание 0,5 < 1, логарифм убываетЛогарифм 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).
— при снятии знаки двойного неравенства переворачиваются и крайние выражения меняются местами. Затем умножаем на −1 (ещё один переворот) и снимаем второй логарифм с основанием 3 > 1.
1log0,5(log3x)3
0,53log3x0,51
18log3x2
2log3x18
32x318
19x318
ответ
19
318
+
x

Основание 0,5 < 1, поэтому при снятии логарифма знаки переворачиваются: из −1 ≤ log₀,₅(−log₃x) ≤ 3 получаем 0,5³ ≤ −log₃x ≤ 0,5⁻¹. Затем умножение на −1 даёт −2 ≤ log₃x ≤ −1/8; отрезок целиком лежит в ОДЗ 0 < x < 1.

ответ

x[19;318]