условие

log5⁡((x−2)(24+2x−x2))+log5⁡9−x24+2x−x2≤−1+log5⁡(12x)

шаг 1.Область допустимых значений

Все аргументы логарифмов положительны. Основной диапазон задаёт квадратный трёхчлен, произведение с (x − 2) поднимает нижнюю границу, а дробь и 12x новых ограничений не добавляют. Пересечение всех условий и есть ОДЗ.

ОДЗ
24+2x−x2>0⇒−4<x<6
(x−2)(24+2x−x2)>0⇒x>2
⇒2<x<6
−+−I условие4−6
−∞
+∞
x
II условие2
−∞
+∞
x
ОДЗ26
−∞
+∞
x

По теореме Виета для x² − 2x − 24 = 0: сумма корней должна равняться 2, произведение — −24. Подбираем 6 и −4, отсюда 24 + 2x − x² = −(x − 6)(x + 4) и трёхчлен положителен между корнями. Второе условие поднимает нижнюю границу до x > 2, пересечение даёт 2 < x < 6.

шаг 2.Сворачиваем и сокращаем

Сумма логарифмов слева — логарифм произведения, множитель (24 + 2x − 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 −1 = log₅⅕. Основание 5 > 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).
.
log5⁡((x−2)(9−x))≤log5⁡12x5
(x−2)(9−x)≤12x5

шаг 3.Квадратное неравенство

Умножаем на 5 и приводим подобные.

5(x−2)(9−x)≤12x
−5x2+55x−90≤12x
5x2−43x+90≥0
5x2−43x+90=0
D=(−43)2−4⋅5⋅90=1849−1800=49
x=43±4910=43±710=5=185
5(x−5)(x−185)≥0
+−+5
185
−∞
+∞
x

Пробная точка x = 4: 5(4 − 5)(4 − 18/5) = −2 < 0 — знак «−» между корнями, чередование «+, −, +». Оба корня закрашены (нестрогое ≥): x ≤ 18/5 или x ≥ 5.

шаг 4.Пересечение с ОДЗ

Решение x ≤ 18/5 или x ≥ 5 пересекаем с ОДЗ 2 < x < 6.

неравенство5
185
−∞
+∞
x
ОДЗ26
−∞
+∞
x
ответ256
185
−∞
+∞
x

Границы 2 и 6 выколоты по ОДЗ, корни 18/5 и 5 закрашены (нестрогое ≥).

ответ

x∈(2;185]∪[5;6)