условие

6log82x22log640,125x27+log18x3

шаг 1.Замена и упрощение

Вводим t = log₈x (нужно x > 0). Знаменатель: 0,125 = 1/8, 64 = 8², поэтому 2·log₆₄(0,125·x) = t − 1 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 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).
. Справа основание 1/8 даёт log_{1/8}x³ = −3t. Получаем рациональное неравенство в t.
t=log8x,x>0
2log64(0,125x)=2t12=t1
27+log18x3=273t
6t22t1273t

шаг 2.Область допустимых значений

Логарифмы требуют x > 0. Знаменатель не обращается в нуль: t − 1 ≠ 0, то есть t ≠ 1 (иначе x = 8).

ОДЗ
x>0
t10  t1

шаг 3.Сводим к рациональному неравенству

Переносим всё влево, приводим к общему знаменателю t − 1 и сворачиваем числитель в полный квадрат.

6t22t1(273t)0
6t22(273t)(t1)t10
9t230t+25t10
(3t5)2t10

(27 − 3t)(t − 1) = −3t² + 30t − 27; числитель 6t² − 2 − (−3t² + 30t − 27) = 9t² − 30t + 25 = (3t − 5)².

шаг 4.Метод интервалов в t

Числитель (3t − 5)² ≥ 0 при любом t. Дробь ≤ 0 в двух случаях: числитель равен нулю (t = 5/3 — изолированная точка, дробь = 0) либо знаменатель отрицателен (t < 1). Точка t = 1 выколота по ОДЗ.

++1
53
+
t

При t > 1 знаменатель положителен, дробь ≥ 0 (равна нулю только в t = 5/3). При t < 1 знаменатель отрицателен — дробь < 0.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x через t = log₈x. Основание 8 > 1, логарифм возрастает Логарифм и знак неравенства
Функция y=logax монотонна при x>0. При a > 1 возрастает, при 0 < a < 1 убывает.
Снятие логарифма (обе части — логарифмы одного основания):
· при a > 1: logaAlogaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: знак переворачивается, logaAlogaBAB.
Число c превращаем в логарифм того же основания: c=logaac — тогда сравниваем аргументы (не забывая A>0).
.
1)log8x<1
0<x<8
2)log8x=53
x=85/3=32
ответ0832
+
x

8^{5/3} = (∛8)⁵ = 2⁵ = 32. Первый случай — интервал (0; 8), второй — одна точка 32.

ответ

x(0;8){32}