условие

log3x281log13x93log2x9log23

шаг 1.Область допустимых значений

Аргументы логарифмов положительны; пересечение условий даёт x > 0.

ОДЗ
x281>0
x0
x9>0
x>0

шаг 2.Смена основания и замена

Справа переходим к основанию 3: log₂(x/9)/log₂3 = log₃(x/9) 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).
. Вводим замену t = log₃x и выражаем через неё все логарифмы: log₃(x²/81) = 2t − 4, log_{1/3}(x/9) = 2 − t, log₃(x/9) = t − 2.
3log2x9log23=3log3x9
t=log3x
log3x281=2t4,log13x9=2t
log3x9=t2
(2t4)(2t)3(t2)

шаг 3.Упрощаем неравенство в t

Замечаем, что 2t − 4 = 2(t − 2), а 2 − t = −(t − 2), поэтому произведение слева равно −2(t − 2)². Переносим всё в одну сторону и выносим общий множитель.

(2t4)(2t)3(t2)
2(t2)23(t2)
2(t2)2+3(t2)0
(t2)(2(t2)+3)0
(t2)(2t1)0

(2t − 4)(2 − t) = 2(t − 2)·(−(t − 2)) = −2(t − 2)². Вынесли общий множитель (t − 2).

шаг 4.Метод интервалов в t

Корни (t − 2)(2t − 1) = 0 — это t = 1/2 и t = 2, закрашены (нестрогое ≥). Парабола ветвями вверх неотрицательна вне корней: t ≤ 1/2 или t ≥ 2.

++2
12
+
t

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x через t = log₃x. Основание 3 > 1, логарифм 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).
. С учётом ОДЗ x > 0.
1)log3x12
x31/2
0<x3
2)log3x2
x32
x9
ответ0√39
+
x

3^{1/2} = √3 ≈ 1,73; 3² = 9. Выноска от нуля — ОДЗ x > 0: левая ветвь log₃x ≤ 1/2 превращается в 0 < x ≤ √3, точка 0 выколота по ОДЗ.

ответ

x(0;3][9;+)