условие

4log2xlog24x38log2x2

шаг 1.Область допустимых значений

Логарифмы требуют x > 0; знаменатели log₂x и log₂x² не равны нулю ⟹ x ≠ 1.

ОДЗ
x>0,log2x0
x1

шаг 2.Замена t = log₂ x

Раскрываем логарифмы через t 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).
и переносим всё влево.
t=log2x,log24x=2t,log2x2=2t
4t(2t)19t
4t19t(2t)0

шаг 3.Сводим к одной дроби

Складываем дроби и приводим к общему знаменателю — в числителе получается квадратный трёхчлен.

15t(2t)0
15t(2t)t0
t22t15t0
(t5)(t+3)t0

По теореме Виета для t² − 2t − 15 = 0: сумма корней должна равняться 2, произведение — −15. Подбираем t₁ = 5 и t₂ = −3, отсюда t² − 2t − 15 = (t − 5)(t + 3).

шаг 4.Метод интервалов и обратная замена

Нули t = −3 и t = 5 закрашены, t = 0 выколота. Возвращаемся к x: основание 2 > 1Логарифм 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).
.
++t305
+
t
ответ132
18
+
x

Пробная точка t = 1: (−4)(4)/1 < 0 ✓. t ≤ −3 ⟺ 0 < x ≤ 1/8; 0 < t ≤ 5 ⟺ 1 < x ≤ 32.

ответ

x(0;18](1;32]