условие

log2⁡((x−1)(x2+2))≤1+log2⁡(x2+3x−4)−log2⁡x

шаг 1.Область допустимых значений

Все аргументы логарифмов положительны. Множитель x² + 2 > 0 знак не меняет, поэтому ОДЗ определяется остальными множителями.

ОДЗ
(x−1)(x2+2)>0⇒x>1
(x+4)(x−1)>0,x>0⇒x>1
I условие1
−∞
+∞
x
+−+II условие4−1
−∞
+∞
x
III условие0
−∞
+∞
x
ОДЗ1
−∞
+∞
x

По теореме Виета для x² + 3x − 4 = 0: сумма корней должна равняться −3, произведение — −4. Подбираем 1 и −4, отсюда x² + 3x − 4 = (x + 4)(x − 1). Пересечение трёх условий даёт x > 1: левый луч второго условия отсекается требованием x > 0.

шаг 2.Сворачиваем правую часть

Правую часть собираем в один логарифм: 1 = log₂2 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 2 > 1, функция возрастаетЛогарифм 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).
— сравниваем аргументы.
log2⁡((x−1)(x2+2))≤log2⁡2(x2+3x−4)x
(x−1)(x2+2)≤2(x2+3x−4)x

шаг 3.Сокращаем и упрощаем

Раскладываем квадратный трёхчлен на множители, делим на (x − 1) > 0 и умножаем на x > 0.

x2+3x−4=(x+4)(x−1)
x2+2≤2(x+4)x
x3+2x≤2x+8
x3≤8

После деления на (x − 1) и умножения на x остаётся x³ + 2x ≤ 2x + 8, то есть x³ ≤ 8.

шаг 4.Пересечение с ОДЗ

Из x³ ≤ 8 извлекаем кубический корень и пересекаем с ОДЗ x > 1.

неравенство2
−∞
+∞
x
ОДЗ1
−∞
+∞
x
ответ12
−∞
+∞
x

Граница x = 1 выколота по ОДЗ; x = 2 закрашена (нестрогое ≤).

ответ

x∈(1;2]