условие

log2((x1)(x2+3))log2(4xx23)+log2(5x)

шаг 1.Область допустимых значений

Все аргументы логарифмов положительны. Множитель x² + 3 > 0 знак не меняет, поэтому ОДЗ определяется остальными множителями.

ОДЗ
(x1)(x2+3)>0x>1
4xx23=(x1)(3x)>01<x<3
I условие1
+
x
+II условие13
+
x
ОДЗ13
+
x

Вынося минус: 4x − x² − 3 = −(x² − 4x + 3). По теореме Виета для x² − 4x + 3 = 0 сумма корней должна равняться 4, произведение — 3: подбираем 1 и 3, отсюда 4x − x² − 3 = (x − 1)(3 − x). Пробная точка x = 2: (2 − 1)(3 − 2) = 1 > 0 — знак «+» между корнями, чередование «−, +, −». Пересечение условий даёт 1 < x < 3.

шаг 2.Сворачиваем правую часть

Сумму логарифмов сворачиваем 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 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 2 > 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.
log2((x1)(x2+3))log2((x1)(3x)(5x))
(x1)(x2+3)(x1)(3x)(5x)

шаг 3.Делим на (x − 1) и упрощаем

На ОДЗ x − 1 > 0, поэтому делим обе части на него и упрощаем.

x2+3(3x)(5x)
x2+3x28x+15
8x12x32

шаг 4.Пересечение с ОДЗ

Пересекаем x ≤ 3/2 с ОДЗ 1 < x < 3.

неравенство
32
+
x
ОДЗ13
+
x
ответ1
32
+
x

Граница x = 1 выколота по ОДЗ; x = 3/2 закрашена (нестрогое ≤). Правая граница ОДЗ x = 3 отсекается неравенством.

ответ

x(1;32]