условие

log13⁡((4−x)(x2+29))≤log13⁡(x2−10x+24)+log13⁡(7−x)

шаг 1.Область допустимых значений

Все три аргумента логарифмов положительны. Множитель x² + 29 положителен при любом x, поэтому первое условие сводится к 4 − x > 0.

ОДЗ
{(4−x)(x2+29)>0x2−10x+24>07−x>0⟺{x<4(4−x)(6−x)>0x<7
I условие4
−∞
+∞
x
+−+II условие46
−∞
+∞
x
III условие7
−∞
+∞
x
ОДЗ4
−∞
+∞
x

По теореме Виета для x² − 10x + 24 = 0: сумма корней должна равняться 10, произведение — 24. Подбираем 4 и 6, отсюда x² − 10x + 24 = (x − 4)(x − 6) = (4 − x)(6 − x). Пробная точка x = 0: (4 − 0)(6 − 0) = 24 > 0 — знак «+» левее 4, чередование «+, −, +». Ветка x > 6 несовместна с первым условием, а условие x < 7 слабее x < 4 — остаётся x < 4.

шаг 2.Свёртка и снятие логарифма

Сумму логарифмов справа 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 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).
. Основание 1/3 меньше единицы — логарифм убываетЛогарифм и знак неравенства
Функция y=loga⁡x монотонна при x>0. При a > 1 возрастает, при 0 < a < 1 убывает.
Снятие логарифма (обе части — логарифмы одного основания):
· при a > 1: loga⁡A≶loga⁡B⟺A≶B (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: знак переворачивается, loga⁡A≤loga⁡B⟺A≥B.
Число c превращаем в логарифм того же основания: c=loga⁡ac — тогда сравниваем аргументы (не забывая A>0).
, поэтому при снятии логарифма знак неравенства переворачивается.
log13⁡((4−x)(x2+29))≤log13⁡((4−x)(6−x)(7−x))
(4−x)(x2+29)≥(4−x)(6−x)(7−x)

Знак «≤» сменился на «≥» именно из-за убывающего основания 1/3, а не из-за умножения на −1: слагаемые переехали без изменений.

шаг 3.Делим на (4 − x) и упрощаем

На ОДЗ x < 4, поэтому множитель 4 − x положителен: делим на него обе части и раскрываем оставшееся произведение.

x2+29≥(6−x)(7−x)
x2+29≥x2−13x+42
13x≥13
x≥1

Деление на (4 − x) допустимо: на ОДЗ x < 4, значит 4 − x > 0 и знак неравенства сохраняется — корень не теряем.

шаг 4.Пересечение с ОДЗ

Решение неравенства x ≥ 1 пересекаем с ОДЗ x < 4 — остаётся промежуток от 1 до 4.

неравенство1
−∞
+∞
x
ОДЗ4
−∞
+∞
x
пересечение14
−∞
+∞
x

Граница x = 1 закрашена (неравенство нестрогое), точка x = 4 выколота по ОДЗ.

ответ

x∈[1;4)