условие

log52⁡(x−4)2(x−3)48>log0,22⁡x−33

шаг 1.Приводим к основанию 5

Левый логарифм обозначаем u, правый — v. Основание правого равно 0,2 = 1/5 = 5⁻¹, поэтому логарифм по основанию 0,2 равен минус логарифму по основанию 5 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 loga⁡b требует a>0,a≠1,b>0.
Степень выносим с модулем
Тождество loga⁡bn=nloga⁡b верно только при b>0. При чётном показателе b2k определено и для b<0, поэтому обязателен модуль:
loga⁡b2k=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 cloga⁡b=loga⁡bc при чётном c расширяет область: 2loga⁡x=loga⁡x2 — слева x>0, справа x≠0. Появляются посторонние корни x<0; держим исходное b>0 или сразу пишем модуль.
Свернуть в один — можно
loga⁡f+loga⁡g=loga⁡(fg)
loga⁡f−loga⁡g=loga⁡fg
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, loga⁡fg — при fg>0 (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на loga⁡f±loga⁡g, силой требуем f>0,g>0 и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
loga⁡(fg)=loga⁡|f|+loga⁡|g|
Смена основания — безопасно
loga⁡b=logc⁡blogc⁡a и loga⁡b=1logb⁡a — область не меняется (нужно c>0,c≠1, для второй b≠1).
Основное тождество
aloga⁡b=b(b>0), loga⁡ak=k — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма (c=loga⁡ac).
— значит v = −log₅((x − 3)/3). Возводим в квадрат (знак у v пропадает) и переносим влево: получаем разность квадратов u² − v².
u=log5⁡(x−4)2(x−3)48
0,2=15=5−1
v=log0,2⁡x−33=−log5⁡x−33
u2>v2
u2−v2>0

шаг 2.Разность квадратов; считаем u − v

Раскладываем разность квадратов на произведение суммы и разности. Так как v = −log₅((x − 3)/3), разность u − v превращается в сумму логарифмов. Сворачиваем её в логарифм произведения 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 loga⁡b требует a>0,a≠1,b>0.
Степень выносим с модулем
Тождество loga⁡bn=nloga⁡b верно только при b>0. При чётном показателе b2k определено и для b<0, поэтому обязателен модуль:
loga⁡b2k=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 cloga⁡b=loga⁡bc при чётном c расширяет область: 2loga⁡x=loga⁡x2 — слева x>0, справа x≠0. Появляются посторонние корни x<0; держим исходное b>0 или сразу пишем модуль.
Свернуть в один — можно
loga⁡f+loga⁡g=loga⁡(fg)
loga⁡f−loga⁡g=loga⁡fg
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, loga⁡fg — при fg>0 (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на loga⁡f±loga⁡g, силой требуем f>0,g>0 и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
loga⁡(fg)=loga⁡|f|+loga⁡|g|
Смена основания — безопасно
loga⁡b=logc⁡blogc⁡a и loga⁡b=1logb⁡a — область не меняется (нужно c>0,c≠1, для второй b≠1).
Основное тождество
aloga⁡b=b(b>0), loga⁡ak=k — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма (c=loga⁡ac).
— свёртка корректна, пока оба аргумента положительны; это ограничение войдёт в систему на шаге рационализации.
(u−v)(u+v)>0
u−v=log5⁡(x−4)2(x−3)48+log5⁡x−33=
=log5⁡((x−4)2(x−3)48⋅x−33)=
=log5⁡(x−4)2(x−3)2144

v отрицателен, поэтому вычитание v даёт сумму логарифмов. Множители (x − 3) складываются в квадрат, а 48 · 3 = 144.

шаг 3.Считаем u + v

Складываем u и v: так как v отрицателен, сумма u + v сводится к разности логарифмов — сворачиваем в логарифм частного и сокращаем.

u+v=log5⁡(x−4)2(x−3)48−log5⁡x−33=
=log5⁡((x−4)2(x−3)48⋅3x−3)=
=log5⁡(x−4)216

v отрицателен, поэтому сложение даёт разность логарифмов. В частном сокращается (x − 3), а 48 : 3 = 16.

шаг 4.Метод рационализации

Неравенство стало произведением двух логарифмов. Обозначим их аргументы P и Q и применим метод рационализации Метод рационализации
Если нужен только ЗНАК выражения (например, для метода интервалов), не решаем его напрямую — определяем знак по таблице: знак слева совпадает со знаком справа (на ОДЗ), а правое выражение проще. Третий столбец — ОДЗ.
loga⁡f−loga⁡g(a−1)(f−g)a>0,a≠1,f,g>0af−ag(a−1)(f−g)a>0,a≠1|f|−|g|(f−g)(f+g)любыеf−gf−gf,g≥0
Множитель (a−1) задаёт направление: при a>1 он положителен (знак как у f−g), при 0<a<1 — отрицателен, знак переворачивается.
: знак logₐ f совпадает со знаком (a − 1)(f − 1). Замена сохраняет знак только на ОДЗ, поэтому неравенство сразу переходит в равносильную систему: рационализированное неравенство ① и положительность обоих исходных аргументов ② и ③.
P=(x−4)216,Q=(x−4)2(x−3)2144
log5⁡P⋅log5⁡Q>0
⟺{(5−1)(P−1)⋅(5−1)(Q−1)>01(x−4)2(x−3)48>02x−33>03

Основание 5 > 1, поэтому множитель (5 − 1) = 4 положителен и на знак не влияет — но выписываем его явно, по формуле. Условия ② и ③ — аргументы исходных логарифмов: они и составляют ОДЗ.

шаг 5.Неравенство ①

Вычисляем множители (5 − 1), приводим каждую скобку к одной дроби и убираем положительный знаменатель. Обе получившиеся скобки — разности квадратов.

1(5−1)(P−1)⋅(5−1)(Q−1)>0
16(P−1)(Q−1)>0
P−1=(x−4)216−1=(x−4)2−1616
Q−1=(x−4)2(x−3)2144−1=(x−4)2(x−3)2−144144
((x−4)2−16)((x−4)2(x−3)2−144)144>0|⋅144
((x−4)2−16)((x−4)2(x−3)2−144)>0
(x−4)2−16=(x−4−4)(x−4+4)=x(x−8)
(x−4)2(x−3)2−144=((x−4)(x−3))2−122=
=(x2−7x)(x2−7x+24)=x(x−7)(x2−7x+24)
x2−7x+24=0
D=(−7)2−4⋅24=49−96=−47<0
x(x−8)⋅x(x−7)(x2−7x+24)>0
x2(x−7)(x−8)>0
++−+①078
−∞
+∞
x
У трёхчлена x² − 7x + 24 дискриминант отрицателен, ветви вверх — он положителен при всех x и на знак произведения не влияет. Множитель x² — чётной кратности: в нуле петелька, знак через точку не меняется. Пробная точка x = 1: 1²·(1 − 7)(1 − 8) = (−6)·(−7) = 42 > 0 — знак «+» между 0 и 7. Все корни выколоты (строгое >). Решение ①: (−∞; 0) ∪ (0; 7) ∪ (8; +∞).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 6.Ограничения ② и ③

Оба условия — положительность аргументов логарифмов. Положительные знаменатели 48 и 3 на знак не влияют. В ② множитель (x − 4)² чётной степени: он неотрицателен, знак задаёт (x − 3), а точку x = 4 условие исключает.

2(x−4)2(x−3)48>0
(x−4)2(x−3)>0
x>3,x≠4
3x−33>0
x−3>0
x>3
−++②34
−∞
+∞
x
−+③3
−∞
+∞
x
В ② корень x = 4 чётной кратности — петелька: знак через него не меняется, но сама точка выколота. Решение ②: (3; 4) ∪ (4; +∞). Решение ③: (3; +∞).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 7.Пересечение

Сводим три оси в одну. Ограничения ② и ③ отсекают всё левее 3, а точка 4 выколота условием ②.

①078
−∞
+∞
x
②34
−∞
+∞
x
③3
−∞
+∞
x
пересечение3478
−∞
+∞
x
Интервал (−∞; 0) ∪ (0; 3] из ① целиком уходит: там аргументы логарифмов неположительны. Остаётся (3; 4) ∪ (4; 7) и (8; +∞).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.

ответ

x∈(3;4)∪(4;7)∪(8;+∞)