условие

log5⁡(3x+2)−log5⁡(x+2)≤log5⁡x+1x2

шаг 1.Область допустимых значений

Аргументы всех логарифмов положительны. Строже всего условие на дробь (x + 1)/x²; пересечение всех условий оставляет только x > 0.

ОДЗ
3x+2>0,x+2>0
x+1x2>0⇒x>−1,x≠0
⇒x>0

шаг 2.Сворачиваем левую часть

Разность логарифмов — логарифм частного 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).
; числитель 3/x + 2 приводим к общему знаменателю. Основание 5 > 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).
— сравниваем аргументы.
log5⁡2x+3x(x+2)≤log5⁡x+1x2
2x+3x(x+2)≤x+1x2

шаг 3.Сводим к рациональному неравенству

Переносим всё влево, общий знаменатель x²(x + 2). На ОДЗ x > 0 знаменатель положителен.

(2x+3)x−(x+1)(x+2)x2(x+2)≤0
x2−2x2(x+2)≤0

Числитель (2x² + 3x) − (x² + 3x + 2) = x² − 2; знаменатель x²(x + 2) > 0 при x > 0.

шаг 4.Ответ на прямой

При x > 0 знаменатель положителен, поэтому знак дроби совпадает со знаком числителя x² − 2. Отмечаем корни на прямой.

ответ0√2
−∞
+∞
x

Отрицательный корень −√2 вне ОДЗ; граница x = √2 закрашена (нестрогое ≤).

ответ

x∈(0;2]