условие

log3(x+7)+16log3(x+1)62

шаг 1.Область допустимых значений

Аргумент любого логарифма должен быть положителен; (x + 1)⁶ положительно при x ≠ −1.

ОДЗ
{x+7>0(x+1)6>0{x>7x1

Чётная степень (x + 1)⁶ неотрицательна при любом x и обращается в ноль лишь при x + 1 = 0, поэтому (x + 1)⁶ > 0 равносильно x ≠ −1.

шаг 2.Свёртка и снятие логарифма

Множитель ⅙ вносим в показатель степени — второй логарифм превращается в логарифм модуля 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).
. Сумму логарифмов сворачиваем в логарифм произведения, а правую часть записываем логарифмом по основанию 3. Основание больше единицы, 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).
— снимаем логарифм.
16log3(x+1)6=log3|x+1|
log3(x+7)+log3|x+1|2
log3((x+7)|x+1|)log39
(x+7)|x+1|9

2 = log₃9, поскольку 9 = 3².

шаг 3.Раскрываем модуль

Разбираем два случая по знаку x + 1 Раскрытие модуля по знаку
Определение
Модуль раскрывается по знаку подмодульного выражения:
|u|={u,u0u,u<0
В неравенстве
Нуль подмодульного выражения делит область на промежутки. На каждом заменяем модуль по его знаку, решаем полученное неравенство, а ответы объединяем.
В нашей задаче
Нуль |x+1| — точка x=1, она делит ОДЗ на два случая:
· при x>1: |x+1|=x+1
· при 7<x<1: |x+1|=(x+1)
. В первом (x > −1) получаем квадратное неравенство, во втором — полный квадрат с единственным корнем. Во втором случае условие x < −1 пересекаем с ОДЗ x > −7 из шага 1 — отсюда двойное неравенство −7 < x < −1 (левая граница −7 пришла из ОДЗ).
1)x>1:
(x+7)(x+1)9
x2+8x20
x324
2)7<x<1:
(x+7)(x+1)9
(x+4)20
x=4
x > −1−4−3√213√2−4
+
x
x < −1741
+
x

Корни x² + 8x − 2: D = 72, x = −4 ± 3√2. Левый корень −4 − 3√2 < −7 не входит в ОДЗ.

шаг 4.Ответ на прямой

Случай 2 даёт изолированную точку x = −4: в ней левая часть исходного неравенства равна 2, как и правая, поэтому знак «≥» выполняется как равенство 2 = 2. Случай 1 — луч от 3√2 − 4. Между этой точкой и лучом неравенство не выполнено.

ответ43√2−4
+
x

Проверка x = 0: log₃7 + log₃1 = log₃7 ≈ 1,77 < 2 — точка −4 действительно изолирована.

ответ

x{4}[324;+)