условие

log9((x4)(x22x8))+10,5log3(x4)2

шаг 1.Область допустимых значений

Раскладываем квадратный трёхчлен во втором множителе — аргумент первого логарифма сворачивается в полный квадрат, умноженный на линейный множитель. ОДЗ берём из требования, что это произведение положительно.

ОДЗ
x22x8=(x4)(x+2)
(x4)(x22x8)=(x4)2(x+2)
(x4)2(x+2)>0{x>2x4

Множитель (x − 4)² ≥ 0 и обращается в ноль при x = 4, поэтому знак произведения задаёт (x + 2): отсюда x + 2 > 0 и x ≠ 4. Корни x² − 2x − 8 по Виета: произведение −8, сумма 2 → 4 и −2.

шаг 2.Переходим к основанию 3

По формуле перехода к новому основанию log₉ — половина log₃ (9 = 3²). Раскрываем логарифм произведенияПреобразования 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).
— множитель (x − 4)² квадрат, отрицательным не бывает, а x > −2 уже учтено в ОДЗ, поэтому тут применять это свойство безопасно. Одинаковое слагаемое слева и справа можно сократить без потери корней.
log9((x4)2(x+2))=12log3((x4)2(x+2))
12log3((x4)2(x+2))+112log3(x4)2
12log3(x4)2+12log3(x+2)+112log3(x4)2
12log3(x+2)+10

шаг 3.Снятие логарифма

Изолируем логарифм в левой части. Правую часть записываем как логарифм по основанию 3 — основание 3 > 1, функция возрастает, знак сохраняетсяЛогарифм 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).
, поэтому снимаем логарифм и сравниваем аргументы.
12log3(x+2)1
log3(x+2)2
log3(x+2)log319
x+219
x179

Представляем −2 как логарифм по основанию 3: по правилу log₃(3ᵏ) = k берём k = −2, поэтому −2 = log₃(3⁻²) = log₃(1/9), ведь 3⁻² = 1/9. Теперь обе части — логарифмы по основанию 3, и можно сравнивать аргументы.

шаг 4.Ответ на прямой

Условие x ≥ −17/9 уже лежит внутри ОДЗ (x > −2). Выкалываем x = 4.

неравенство
179
+
x
ОДЗ24
+
x
пересечение4
179
+
x

ответ

x[179;4)(4;+)