условие

log52⁡(x−4)−log52⁡(x−6)≤0

шаг 1.Область допустимых значений

Оба логарифма требуют положительных аргументов. Решаем каждое условие на своей оси и пересекаем.

ОДЗ
x−4>0
x>4
x−6>0
x>6
I условие4
−∞
+∞
x
II условие6
−∞
+∞
x
ОДЗ6
−∞
+∞
x

Пересечение x > 4 и x > 6 даёт более сильное условие x > 6.

шаг 2.Разность квадратов

Раскладываем разность квадратов на сумму и разность логарифмовПреобразования 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 сворачиваем каждый множитель.
(log5⁡(x−4)−log5⁡(x−6))(log5⁡(x−4)+log5⁡(x−6))≤0
log5⁡x−4x−6⋅log5⁡((x−4)(x−6))≤0

шаг 3.Первый множитель положителен

При x > 6 дробь (x − 4)/(x − 6) > 1, поэтому первый логарифм положителен. Значит знак произведения задаёт второй множитель — он должен быть ≤ 0, и по монотонности логарифмаЛогарифм 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).
его аргумент не превосходит 1.
x−4x−6>1⇒log5⁡x−4x−6>0
log5⁡((x−4)(x−6))≤0
(x−4)(x−6)≤1

шаг 4.Ответ на прямой

Раскрываем (x − 4)(x − 6) ≤ 1 и решаем квадратное неравенство через дискриминант, затем пересекаем с ОДЗ x > 6.

(x−4)(x−6)≤1
x2−10x+24≤1
x2−10x+23≤0
x2−10x+23=0
D=102−4⋅23=100−92=8
x=10±82=10±222=5±2
5−2≤x≤5+2
+−+неравенство5−√25+√2
−∞
+∞
x
ОДЗ6
−∞
+∞
x
ответ65+√2
−∞
+∞
x

Пробная точка x = 5: 25 − 50 + 23 = −2 < 0 — знак «−» между корнями, чередование «+, −, +». Оба корня закрашены (нестрогое ≤). Так как 5 − √2 ≈ 3,6 < 6, левая часть отрезка вне ОДЗ: остаётся (6; 5 + √2], граница 6 выколота по ОДЗ.

ответ

x∈(6;5+2]