условие

log22(x2022)2log0,5(x2022)4(x2021)3+3log2(x2021)24

шаг 1.Область допустимых значений

Все аргументы логарифмов положительны. Для log₂(x − 2021) нужно x > 2021; для log₂(x − 2022)² достаточно x ≠ 2022. Аргумент (x − 2022)⁴/(x − 2021)³ положителен, когда (x − 2021)³ > 0, то есть x > 2021. Итог ОДЗ: x > 2021 и x ≠ 2022.

ОДЗ
{(x2022)2>0(x2022)4(x2021)3>0x2021>0
{x2022x>2021x>2021
x>2021,x2022

шаг 2.Упрощаем логарифмы

Переводим log_{0,5} в основание 2 (log_{0,5}A = −log₂A), поэтому второе слагаемое меняет знак на «плюс». Чётные степени под логарифмом выносим с модулемПреобразования 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).
. Слагаемые с log₂(x − 2021) взаимно уничтожаются.
log22(x2022)2=(2log2|x2022|)2=4log22|x2022|
log0,5(x2022)4(x2021)3=4log2|x2022|3log2(x2021)
4log22|x2022|+4log2|x2022|
3log2(x2021)+3log2(x2021)24
4log22|x2022|+4log2|x2022|24

log₂(x − 2022)⁴ = 4·log₂|x − 2022| (чётная степень — берём модуль); log₂(x − 2021)³ = 3·log₂(x − 2021), так как на ОДЗ x − 2021 > 0.

шаг 3.Делаем замену

Обозначим t = log₂|x − 2022|. Делим обе части на 4 и переносим всё влево — получаем квадратное неравенство.

t=log2|x2022|
t2+t60
(t+3)(t2)0

Корни t² + t − 6 по теореме Виета: сумма −1, произведение −6 → t = −3 и t = 2.

шаг 4.Метод интервалов в t

Корни t = −3 и t = 2 — закрашены (нестрогое ≤). Парабола ветвями вверх неположительна между корнями.

++32
+
t

Пробная точка t = 0: −6 < 0 → знак «−». Решение: −3 ≤ t ≤ 2.

шаг 5.Обратная замена

Подставляем t = log₂|x − 2022| и снимаем логарифм (основание 2 > 1, знак сохраняетсяЛогарифм 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).
). Двойное неравенство с модулем: |x − 2022| ≥ 1/8 даёт два луча, |x − 2022| ≤ 4 — отрезок; их пересечение — два отрезка.
3log2|x2022|2
23|x2022|22
18|x2022|4
4x202218 или 18x20224
2018x2021,875 или 2022,125x2026

1/8 = 2^(−3) = 0,125, поэтому 2022 − 1/8 = 2021,875 и 2022 + 1/8 = 2022,125.

шаг 6.Пересечение с ОДЗ

Полученные отрезки пересекаем с ОДЗ x > 2021, x ≠ 2022. Из левого отрезка [2018; 2021,875] проходит только часть x > 2021. Правый отрезок [2022,125; 2026] целиком в ОДЗ.

ОДЗ20212022
+
x
неравенство2021,8752022,1252026
+
x
ответ20212021,8752022,1252026
+
x

ответ

x(2021;2021,875][2022,125;2026]