условие

log2((x1)(10+3xx2))+log27x10+3xx22+log2(9x)

шаг 1.Область допустимых значений

Все аргументы логарифмов положительны. Основной диапазон задаёт квадратный трёхчлен, произведение с (x − 1) поднимает нижнюю границу, а дробь и 9x новых ограничений не добавляют. Пересечение всех условий и есть ОДЗ.

ОДЗ
10+3xx2>02<x<5
(x1)(10+3xx2)>0x>1
1<x<5
+I условие25
+
x
II условие1
+
x
ОДЗ15
+
x

По теореме Виета для x² − 3x − 10 = 0: сумма корней должна равняться 3, произведение — −10. Подбираем 5 и −2, отсюда 10 + 3x − x² = −(x − 5)(x + 2) и трёхчлен положителен между корнями. Второе условие поднимает нижнюю границу до x > 1, пересечение даёт 1 < x < 5.

шаг 2.Сворачиваем и сокращаем

Сумма логарифмов слева — это логарифм произведения, где множитель (10 + 3x − x²) сокращается 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).
. Справа −2 = log₂¼. Основание 2 > 1, 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).
.
log2((x1)(7x))log29x4
(x1)(7x)9x4

шаг 3.Квадратное неравенство

Умножаем на 4 и приводим подобные.

4(x1)(7x)9x
4x2+32x289x
4x223x+280
4x223x+28=0
D=(23)24428=529448=81
x=23±818=23±98=4=74
4(x4)(x74)0
++4
74
+
x

Пробная точка x = 3: 4(3 − 4)(3 − 7/4) = −5 < 0 — знак «−» между корнями, чередование «+, −, +». Оба корня закрашены (нестрогое ≥): x ≤ 7/4 или x ≥ 4.

шаг 4.Пересечение с ОДЗ

Решение x ≤ 7/4 или x ≥ 4 пересекаем с ОДЗ 1 < x < 5.

неравенство4
74
+
x
ОДЗ15
+
x
ответ145
74
+
x

Границы 1 и 5 выколоты по ОДЗ, корни 7/4 и 4 закрашены (нестрогое ≥).

ответ

x(1;74][4;5)