условие

(log4⁡x+2)2log42⁡x−9≥0

шаг 1.Область допустимых значений

Логарифм определён при x > 0; знаменатель не равен нулю.

ОДЗ
x>0
log42⁡x−9≠0
log4⁡x≠±3
x≠164,x≠64

log₄x = 3 → x = 4³ = 64; log₄x = −3 → x = 4⁻³ = 1/64.

шаг 2.Делаем замену

Обозначим u = log₄x. Знаменатель — разность квадратов.

u=log4⁡x
(u+2)2u2−9≥0
(u+2)2(u−3)(u+3)≥0

шаг 3.Метод интервалов в u

Корень числителя u = −2 — чётной кратности (квадрат) → петелька, знак через точку не меняется; закрашен (нестрогое ≥) — изолированная точка. Точки разрыва u = −3 и u = 3 — выколоты.

+−+3−2−3
−∞
+∞
u
Пробная точка u = 0: 4/(−9) < 0 → знак «−». Через петельку u = −2 знак не меняется. Решение: u < −3 или u = −2 или u > 3.Петелька при чётной кратности
Возникает, когда корень выражения повторяется чётное количество раз.
Внутри петельки знак НЕ ставится.
Петелька показывает 0 функции и может быть только закрашенной или выколотой. Знака внутри петли быть не может, т.к. у нуля знака нет.
> 0
+ +
(−∞;a)∪(a;+∞)
≥ 0
+ +
(−∞;+∞)
< 0
+ +
⌀
≤ 0
+ +
{a}
Флаг или петелька означают «через эту точку знак выражения не меняется» — слева и справа от петли знаки одинаковые.
При знаках ≤/≥ значение петельки может быть выколото по ОДЗ.

шаг 4.Обратная замена

Подставляем u = log₄x. Основание 4 > 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. Числа −3, −2, 3 записываем как log₄ степеней четвёрки.
1)log4⁡x<−3
log4⁡x<log4⁡164
0<x<164
2)log4⁡x=−2
log4⁡x=log4⁡116
x=116
3)log4⁡x>3
log4⁡x>log4⁡64
x>64
ответ064
164
116
−∞
+∞
x

x = 1/16 — изолированное решение (петелька). Нижняя граница 0 случая 1 — из ОДЗ x > 0.

ответ

x∈(0;164)∪{116}∪(64;+∞)