условие
шаг 1.Область допустимых значений
Все три аргумента логарифмов положительны. Каждое условие решаем на своей оси и пересекаем.
По теореме Виета для x² − 4x + 3 = 0: сумма корней должна равняться 4, произведение — 3. Подбираем 1 и 3, отсюда x² − 4x + 3 = (x − 1)(x − 3). Пробная точка x = 0: (0 − 1)(0 − 3) = 3 > 0 — знак «+» левее 1, чередование «+, −, +». Ветка x > 3 несовместна с x < 1, остаётся −7 < x < 1.
шаг 2.Свёртка и снятие логарифма
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 требует .
Тождество верно только при . При чётном показателе определено и для , поэтому обязателен модуль:
Обратный ход при чётном расширяет область: — слева , справа . Появляются посторонние корни ; держим исходное или сразу пишем модуль.
ОДЗ уже требует и — держим его, свёртка ничего лишнего не вносит.
определён при , — при (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на , силой требуем и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
и — область не меняется (нужно , для второй ).
, — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма ().
· при a > 1: (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: знак переворачивается, .
Знак «<» сменился на «>» именно из-за убывающего основания 1/5, а не из-за умножения на −1: слагаемые переехали без изменений.
шаг 3.Сводим к кубическому неравенству
Раскрываем скобки, переносим всё в одну часть и раскладываем на множители — второй множитель оказывается полным квадратом.
После переноса получается 0 > x³ + 3x² − 4; знак «<» появился не от умножения на −1, а от перестановки сторон местами. Корень x = 1 подбираем среди делителей свободного члена: 1 + 3 − 4 = 0, значит (x − 1) — множитель. Деление даёт x³ + 3x² − 4 = (x − 1)(x² + 4x + 4), а x² + 4x + 4 = x² + 2·x·2 + 2² = (x + 2)² — полный квадрат.
шаг 4.Метод интервалов и пересечение с ОДЗ
Корень x = 1 выколот (неравенство строгое). Корень x = −2 чётной кратности → петелька, тоже выколот, знак через него не меняется. Решение неравенства пересекаем с ОДЗ на отдельных осях.