условие

log8⁡(x3−3x2+3x−1)≥log2⁡(x2−1)−5

шаг 1.Область допустимых значений

Оба аргумента логарифмов положительны. Левый — куб разности по формуле (a − b)³, на ОДЗ требуется (x − 1)³ > 0, то есть x > 1. Правый — разность квадратов; методом интервалов x < −1 или x > 1. Пересечение даёт x > 1.

ОДЗ
x3−3x2+3x−1>0
(x−1)3>0
x−1>0
x>1
x2−1>0
(x−1)(x+1)>0
x<−1 или x>1
−+I условие1
−∞
+∞
x
+−+II условие1−1
−∞
+∞
x
ОДЗ1
−∞
+∞
x

Куб разности: a³ − 3a²b + 3ab² − b³ = (a − b)³ с b = 1. Разность квадратов x² − 1 = (x − 1)(x + 1).

шаг 2.Приводим к основанию 2

Пересчитываем левый логарифм через основание 2 (формула перехода к новому основанию степени) 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 подставляем разложение из шага 1 в правую часть.
log8⁡(x−1)3=log23⁡(x−1)3=13log2⁡(x−1)3=
=13⋅3log2⁡|x−1|=log2⁡|x−1|=log2⁡(x−1)
log2⁡(x−1)≥log2⁡((x−1)(x+1))−5

На ОДЗ x > 1 модуль |x − 1| = (x − 1).

шаг 3.Снимаем логарифм

На ОДЗ x > 1 оба сомножителя (x − 1) и (x + 1) положительны, поэтому log_a(uv) = log_a u + log_a v применимо — раскладываем правый логарифм произведения в сумму. С обеих сторон стоит log₂(x − 1), вычитаем. Свободный член 5 представляем как log₂ 2⁵ = log₂ 32 и снимаем логарифм: основание логарифма 2 > 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).
— знак неравенства сохраняется.
log2⁡(x−1)≥log2⁡((x−1)(x+1))−5
log2⁡(x−1)≥log2⁡(x−1)+log2⁡(x+1)−5
0≥log2⁡(x+1)−5
log2⁡(x+1)≤5
log2⁡(x+1)≤log2⁡32
x+1≤32
x≤31

Разложение log₂(uv) = log₂u + log₂v требует u > 0 и v > 0; на ОДЗ x > 1 оба условия выполнены — новых ограничений не вводим. Сокращение log₂(x − 1) допустимо: x = 1 уже исключено ОДЗ — корень не теряем.

шаг 4.Пересечение с ОДЗ

Решение x ≤ 31 пересекаем с ОДЗ x > 1.

ОДЗ1
−∞
+∞
x
неравенство31
−∞
+∞
x
ответ131
−∞
+∞
x

ответ

x∈(1;31]