условие

log3⁡((2−x)(x2+5))≥log3⁡(x2−5x+6)+log3⁡(4−x)

шаг 1.Область допустимых значений

Все аргументы логарифмов положительны. Множитель x² + 5 > 0 знак не меняет, поэтому ОДЗ определяется остальными множителями.

ОДЗ
(2−x)(x2+5)>0⇒x<2
4−x>0⇒x<4
x2−5x+6=(x−2)(x−3)>0
x<2илиx>3

По теореме Виета для x² − 5x + 6 = 0: сумма корней должна равняться 5, произведение — 6. Подбираем 2 и 3, отсюда x² − 5x + 6 = (x − 2)(x − 3).

шаг 2.Сворачиваем правую часть

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 3 > 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).
— снимаем логарифм, сохраняя знак, и сравниваем аргументы.
log3⁡((2−x)(x2+5))≥log3⁡((x−2)(x−3)(4−x))
(2−x)(x2+5)≥(x−2)(x−3)(4−x)

шаг 3.Делим на (2 − x) и упрощаем

Группируем множители правой части так, чтобы выделить общий (2 − x). На ОДЗ 2 − x > 0, делим на него и упрощаем.

(2−x)(x2+5)≥(2−x)(x−3)(x−4)
x2+5≥(x−3)(x−4)
x2+5≥x2−7x+12
7x≥7⇒x≥1

Деление на (2 − x) допустимо: на ОДЗ x < 2 множитель 2 − x > 0, знак неравенства сохраняется.

шаг 4.Пересечение с ОДЗ

Решение x ≥ 1 пересекаем с ОДЗ x < 2 — отрезок [1; 2).

ОДЗ2
−∞
+∞
x
неравенство1
−∞
+∞
x
ответ12
−∞
+∞
x

Граница x = 1 закрашена (неравенство нестрогое), x = 2 выколота (исключена ОДЗ).

ответ

x∈[1;2)