условие

log4⁡((x−3)(10+3x−x2))+log4⁡7−x10+3x−x2≤−1+log4⁡(2x+4)

шаг 1.Область допустимых значений

Все аргументы логарифмов положительны. Основной диапазон задаёт квадратный трёхчлен, произведение с (x − 3) поднимает нижнюю границу, а дробь и 2x + 4 новых ограничений не добавляют. Пересечение всех условий и есть ОДЗ.

ОДЗ
10+3x−x2>0⇒−2<x<5
(x−3)(10+3x−x2)>0⇒x>3
⇒3<x<5
−+−I условие2−5
−∞
+∞
x
II условие3
−∞
+∞
x
ОДЗ35
−∞
+∞
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 > 3, пересечение даёт 3 < x < 5.

шаг 2.Сворачиваем и сокращаем

Сумма логарифмов слева — логарифм произведения, 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 −1 = log₄¼. Основание 4 > 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).
.
log4⁡((x−3)(7−x))≤log4⁡2x+44
(x−3)(7−x)≤x+22

шаг 3.Квадратное неравенство

Умножаем на 2 и приводим подобные.

2(x−3)(7−x)≤x+2
−2x2+20x−42≤x+2
2x2−19x+44≥0
2x2−19x+44=0
D=(−19)2−4⋅2⋅44=361−352=9
x=19±94=19±34=112=4
2(x−4)(x−112)≥0
+−+4
112
−∞
+∞
x

Пробная точка x = 5: 2(5 − 4)(5 − 11/2) = −1 < 0 — знак «−» между корнями, чередование «+, −, +». Оба корня закрашены (нестрогое ≥): x ≤ 4 или x ≥ 11/2.

шаг 4.Пересечение с ОДЗ

Решение x ≤ 4 или x ≥ 11/2 пересекаем с ОДЗ 3 < x < 5: правый луч в ОДЗ не попадает.

неравенство4
112
−∞
+∞
x
ОДЗ35
−∞
+∞
x
ответ34
−∞
+∞
x

Луч x ≥ 11/2 = 5,5 целиком правее ОДЗ и отпадает. Левая граница 3 выколота по ОДЗ, корень 4 закрашен.

ответ

x∈(3;4]