условие

18log2(x2)8+log2(x+4)3

шаг 1.Область допустимых значений

Аргумент любого логарифма должен быть положителен; (x − 2)⁸ положительно при x ≠ 2.

ОДЗ
{(x2)8>0x+4>0{x2x>4

Чётная степень (x − 2)⁸ неотрицательна при любом x и обращается в ноль лишь при x − 2 = 0, поэтому (x − 2)⁸ > 0 равносильно x ≠ 2.

шаг 2.Свёртка и снятие логарифма

Множитель ⅛ вносим в показатель степени — первый 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 2. 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.
18log2(x2)8=log2|x2|
log2|x2|+log2(x+4)3
log2(|x2|(x+4))log28
|x2|(x+4)8

3 = log₂8, поскольку 8 = 2³.

шаг 3.Раскрываем модуль

Разбираем два случая по знаку x − 2 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 |x2| — точка x=2, она делит ОДЗ на два случая:
· при x>2: |x2|=x2
· при 4<x<2: |x2|=2x
. В первом (x > 2) раскрываем модуль как x − 2, во втором (x < 2) — как 2 − x; каждый даёт квадратное неравенство. Во втором случае условие x < 2 пересекаем с ОДЗ x > −4 из шага 1 — отсюда двойное неравенство −4 < x < 2 (левая граница −4 пришла из ОДЗ).
1)x>2:
(x2)(x+4)8
x2+2x160
x171
2)4<x<2:
(2x)(x+4)8
x2+2x0
2x0
x > 2−1−√172√17−1
+
x
x < 24202
+
x

Корни x² + 2x − 16: D = 68, x = −1 ± √17. Левый корень −1 − √17 < −4 не входит в ОДЗ.

шаг 4.Ответ на прямой

Объединяем отрезок [−2; 0] из случая 2 и луч от √17 − 1 из случая 1. Обе границы закрашены — неравенство нестрогое (≥), в этих точках достигается равенство 8 = 8.

ответ20√17−1
+
x

Проверка x = 1 (между 0 и √17 − 1): |1 − 2|·5 = 5 < 8 — промежуток не входит.

ответ

x[2;0][171;+)