условие

1+6log3⁡x−4+8log32⁡x−log3⁡(81x8)+20≥0

шаг 1.Область допустимых значений

Логарифм определён при x > 0. Дополнительные ограничения (знаменатели не равны нулю) учтём после замены.

ОДЗ
x>0

шаг 2.Упрощаем второй знаменатель

Раскладываем логарифм произведения log₃(81x⁸)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).
и обозначаем t = log₃x — второй знаменатель сворачивается в полный квадрат.
t=log3⁡x
log3⁡(81x8)=4+8t
t2−(4+8t)+20=t2−8t+16=(t−4)2

шаг 3.Замена u = t − 4

Оба знаменателя выражаются через t − 4. Обозначим u = t − 4 = log₃x − 4. Умножаем неравенство на u² > 0 (при u ≠ 0) и раскладываем квадратный трёхчлен.

1+6u+8u2≥0
u2+6u+8≥0
(u+2)(u+4)≥0

Корни u² + 6u + 8 по теореме Виета: сумма −6, произведение 8 → u = −2 и u = −4. Умножение на u² > 0 знак неравенства сохраняет; случай u = 0 (то есть log₃x = 4) исключён — в нём знаменатели обращаются в ноль.

шаг 4.Метод интервалов в u

Корни u = −4 и u = −2 — закрашены (нестрогое ≥). Парабола ветвями вверх неотрицательна вне корней. Точка u = 0 будет выколота при возврате к x (знаменатели не определены).

+−+4−2−
−∞
+∞
u

Пробная точка u = 0: 0 + 0 + 8 = 8 > 0 → знак «+». Решение: u ≤ −4 или u ≥ −2.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x: u = log₃x − 4, значит log₃x = u + 4. Основание 3 > 1, логарифм 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).
— снимаем его. Условие u ≠ 0 даёт log₃x ≠ 4, то есть x ≠ 81.
1)u≤−4
log3⁡x≤0
0<x≤1
2)u≥−2
log3⁡x≥2
x≥9
ответ01981
−∞
+∞
x

Нижняя граница 0 случая 1 — из ОДЗ x > 0. Точка x = 81 выколота: в ней log₃x = 4, знаменатели не определены.

ответ

x∈(0;1]∪[9;81)∪(81;+∞)