условие

log22(x4)log2(4x)8+16303x(4x)20

шаг 1.Область допустимых значений

Первый логарифм требует x − 4 > 0, второй — положительности чётной степени (4 − x)⁸. Кроме того, знаменатель дроби не должен обращаться в ноль, поэтому сразу раскладываем его на множители.

ОДЗ
{x4>0(4x)8>0303x(4x)20
303x(4x)2=303x16+8xx2=
=x2+5x+14=(x25x14)=
=(x7)(x+2)=(7x)(x+2)
{x>4x4x7x2{x>4x7

Чётная степень (4 − x)⁸ неотрицательна при любом x и обращается в ноль лишь при x = 4, поэтому (4 − x)⁸ > 0 равносильно x ≠ 4. Условие x > 4 строже — оно уже исключает четвёрку. По теореме Виета для x² − 5x − 14 = 0: сумма корней должна равняться 5, произведение — −14. Подбираем 7 и −2, отсюда x² − 5x − 14 = (x − 7)(x + 2). Точка x = −2 лежит левее ОДЗ x > 4 и дальше не понадобится.

шаг 2.Сворачиваем числитель в квадрат

Показатель 8 — чётный, поэтому выносится из-под логарифма вместе с модулемПреобразования 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).
; на ОДЗ x > 4, значит |4 − x| = x − 4. После этого числитель становится квадратным трёхчленом относительно t = log₂(x − 4) и сворачивается по формуле квадрата разности.
log2(4x)8=8log2|4x|=8log2(x4)
t=log2(x4)
log22(x4)log2(4x)8+16=t28t+16
t28t+16=t22t4+42=(t4)2
(log2(x4)4)2(7x)(x+2)0

Чётный показатель выносится с модулем: log₂b⁸ = 8·log₂|b|. Без модуля потерялась бы ветка b < 0, а здесь как раз 4 − x < 0. Свёртка по формуле квадрата разности: t² − 2·t·4 + 4² = (t − 4)².

шаг 3.Метод интервалов

Числитель — полный квадрат, он неотрицателен и обращается в ноль там, где log₂(x − 4) = 4. Основание 2 больше единицы, логарифм возрастаетЛогарифм 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).
— снимаем его и находим эту точку. На оси нуль числителя x = 20 — корень чётной кратности (петелька, знак через него не меняется), точка разрыва x = 7 выколота, левая граница x = 4 выколота по ОДЗ.
(log2(x4)4)2=0
log2(x4)=4
log2(x4)=log216
x4=16
x=20
+4720
+
x
Пробная точка x = 5 из интервала (4; 7): числитель (log₂1 − 4)² = 16 > 0, знаменатель (7 − 5)(5 + 2) = 14 > 0, дробь 16/14 > 0 — знак «+». Через точку разрыва x = 7 знак меняется, а через x = 20 нет: там корень чётной кратности 2, поэтому стоит петелька. 4 = log₂16, отсюда x − 4 = 16. Точка x = 20 закрашена: числитель в ней равен нулю, вся дробь равна нулю, и нестрогое ≥ такое допускает — в ответ она входит изолированной точкой.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.

ответ

x(4;7){20}