условие

log7(2x2+12)log7(x2x+12)log7(21x)

шаг 1.Область допустимых значений

Квадратные трёхчлены 2x² + 12 и x² − x + 12 положительны при всех x (у второго D < 0). Остаётся условие на третий аргумент.

ОДЗ
2x2+12>0,x2x+12>0— всегда
21x>02x1x>0
x<0илиx>12
ОДЗ0
12
+
x

шаг 2.Снятие логарифма

Слева сворачиваем разность 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).
. Основание 7 > 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).
— сравниваем аргументы.
log72x2+12x2x+12log72x1x
2x2+12x2x+122x1x

шаг 3.Сводим к рациональному неравенству

Переносим всё влево и приводим к общему знаменателю. Множитель x² − x + 12 > 0 на знак дроби не влияет.

2x2+12x2x+122x1x0
3x213x+12x(x2x+12)0
3x213x+12=0
D=(13)24312=169144=25
x=13±256=13±56=3=43
3(x3)(x43)x0

Знаменатель x² − x + 12 > 0 при всех x (D = 1 − 48 < 0) — на знак дроби не влияет, поэтому его убираем. Множитель 3 положителен и тоже знак не меняет.

шаг 4.Метод интервалов и пересечение с ОДЗ

Корни числителя: 4/3 и 3 — закрашены (нестрогое ≥). Точка разрыва знаменателя: 0 — выколота. Решение неравенства пересекаем с ОДЗ на отдельных осях.

++неравенство03
43
+
x
ОДЗ0
12
+
x
ответ3
12
43
+
x

Пробная точка x = 1: 3(1 − 3)(1 − 4/3)/1 = 2 > 0 — знак «+» на интервале (0; 4/3), дальше чередование. ОДЗ убирает промежуток (0; 1/2], граница 1/2 выколота по ОДЗ.

ответ

x(12;43][3;+)