условие

log22⁡(x−4)−log2⁡(4−x)8+1630−3x−(4−x)2≥0

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
{x−4>0(4−x)8>030−3x−(4−x)2≠0
30−3x−(4−x)2=30−3x−16+8x−x2=
=−x2+5x+14=−(x2−5x−14)=
=−(x−7)(x+2)=(7−x)(x+2)
{x>4x≠4x≠7x≠−2⟺{x>4x≠7

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 loga⁡b требует a>0,a≠1,b>0.
Степень выносим с модулем
Тождество loga⁡bn=nloga⁡b верно только при b>0. При чётном показателе b2k определено и для b<0, поэтому обязателен модуль:
loga⁡b2k=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 cloga⁡b=loga⁡bc при чётном c расширяет область: 2loga⁡x=loga⁡x2 — слева x>0, справа x≠0. Появляются посторонние корни x<0; держим исходное b>0 или сразу пишем модуль.
Свернуть в один — можно
loga⁡f+loga⁡g=loga⁡(fg)
loga⁡f−loga⁡g=loga⁡fg
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, loga⁡fg — при fg>0 (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на loga⁡f±loga⁡g, силой требуем f>0,g>0 и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
loga⁡(fg)=loga⁡|f|+loga⁡|g|
Смена основания — безопасно
loga⁡b=logc⁡blogc⁡a и loga⁡b=1logb⁡a — область не меняется (нужно c>0,c≠1, для второй b≠1).
Основное тождество
aloga⁡b=b(b>0), loga⁡ak=k — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма (c=loga⁡ac).
; 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⁡(4−x)8=8log2⁡|4−x|=8log2⁡(x−4)
t=log2⁡(x−4)
log22⁡(x−4)−log2⁡(4−x)8+16=t2−8t+16
t2−8t+16=t2−2⋅t⋅4+42=(t−4)2
(log2⁡(x−4)−4)2(7−x)(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=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 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⁡(x−4)−4)2=0
log2⁡(x−4)=4
log2⁡(x−4)=log2⁡16
x−4=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}