условие

log22⁡(x−2022)2−log0,5⁡(x−2022)4(x−2021)3+3log2⁡(x−2021)≤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
{(x−2022)2>0(x−2022)4(x−2021)3>0x−2021>0
{x≠2022x>2021x>2021
x>2021,x≠2022

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 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).
. Слагаемые с log₂(x − 2021) взаимно уничтожаются.
log22⁡(x−2022)2=(2log2⁡|x−2022|)2=4log22⁡|x−2022|
−log0,5⁡(x−2022)4(x−2021)3=4log2⁡|x−2022|−3log2⁡(x−2021)
4log22⁡|x−2022|+4log2⁡|x−2022|−
−3log2⁡(x−2021)+3log2⁡(x−2021)≤24
4log22⁡|x−2022|+4log2⁡|x−2022|≤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⁡|x−2022|
t2+t−6≤0
(t+3)(t−2)≤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.

+−+3−2
−∞
+∞
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=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).
). Двойное неравенство с модулем: |x − 2022| ≥ 1/8 даёт два луча, |x − 2022| ≤ 4 — отрезок; их пересечение — два отрезка.
−3≤log2⁡|x−2022|≤2
2−3≤|x−2022|≤22
18≤|x−2022|≤4
−4≤x−2022≤−18 или 18≤x−2022≤4
2018≤x≤2021,875 или 2022,125≤x≤2026

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]