условие

log5(3x13)log5(x4)1

шаг 1.Область допустимых значений

Аргументы логарифмов положительны; знаменатель не равен нулю.

ОДЗ
3x13>0,x4>0,log5(x4)0
x>133,x5

log₅(x − 4) = 0 → x − 4 = 1 → x = 5.

шаг 2.Сводим к одной дроби

Переносим единицу влевоПреобразования 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).
и сворачиваем разность логарифмов в числителе.
log5(3x13)log5(x4)10
log5(3x13)log5(x4)log5(x4)0
log53x13x4log5(x4)0

1 = log₅(x − 4)/log₅(x − 4), поэтому в числителе получается разность log₅(3x − 13) − log₅(x − 4).

шаг 3.Метод интервалов в x

Приравниваем к нулю числитель (логарифм — при аргументе 1) и знаменатель; отмечаем нуль числителя (закрашен) и точку разрыва x = 5, граница ОДЗ x = 13/3 тоже выколота.

log53x13x4=03x13x4=1
3x13=x4x=92
log5(x4)=0x=5
++5
133
92
+
x

На (13/3; 9/2): числитель < 0 и знаменатель < 0 → «+» ✓. На (9/2; 5): «−» ✗. На (5; +∞): «+» ✓.

ответ

x(133;92](5;+)