условие

log2⁡((x−1)(10+3x−x2))+log2⁡7−x10+3x−x2≤−2+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+3x−x2>0⇒−2<x<5
(x−1)(10+3x−x2)>0⇒x>1
⇒1<x<5
−+−I условие2−5
−∞
+∞
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 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).
. Справа −2 = log₂¼. 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).
.
log2⁡((x−1)(7−x))≤log2⁡9x4
(x−1)(7−x)≤9x4

шаг 3.Квадратное неравенство

Умножаем на 4 и приводим подобные.

4(x−1)(7−x)≤9x
−4x2+32x−28≤9x
4x2−23x+28≥0
4x2−23x+28=0
D=(−23)2−4⋅4⋅28=529−448=81
x=23±818=23±98=4=74
4(x−4)(x−74)≥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)