условие

1−log5⁡(x2−2x+2)<log5⁡(5x2−10x+10)

шаг 1.Область допустимых значений

Аргументы обоих логарифмов положительны, подкоренное выражение неотрицательно. В обоих аргументах стоит один и тот же трёхчлен — выделяем в нём полный квадрат.

ОДЗ
{x2−2x+2>05x2−10x+10>01−log5⁡(x2−2x+2)≥0
x2−2x+2=(x−1)2+1≥1>0
5x2−10x+10=5(x2−2x+2)≥5>0
1−log5⁡(x2−2x+2)≥0⟺log5⁡(x2−2x+2)≤1

Первые два условия выполнены при любом x: трёхчлен (x − 1)² + 1 не меньше 1. Работающим остаётся только третье.

шаг 2.Делаем замену

Обозначим a = log₅(x² − 2x + 2). Второй логарифм раскладывается по свойству логарифма произведенияПреобразования 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).
и тоже выражается через a.
log5⁡(5x2−10x+10)=log5⁡(5(x2−2x+2))=
=log5⁡5+log5⁡(x2−2x+2)=1+a
a=log5⁡(x2−2x+2),0≤a≤1
1−a<1+a

Нижняя граница a ≥ 0 берётся из x² − 2x + 2 ≥ 1: логарифм с основанием 5 > 1 от числа, не меньшего 1, неотрицателен. Верхняя граница a ≤ 1 — это третье условие ОДЗ.

шаг 3.Решаем неравенство в a

Правая часть 1 + a не меньше единицы, левая — арифметический корень. Обе части неотрицательны, поэтому возведение в квадрат равносильно.

1−a<(1+a)2
1−a<1+2a+a2
a2+3a>0
a(a+3)>0
+−+неравенство3−0
−∞
+∞
a
ОДЗ01
−∞
+∞
a
пересечение01
−∞
+∞
a

Пробная точка a = 1: 1·(1 + 3) = 1·4 = 4 > 0 — знак «+» на правом интервале, чередование «+, −, +». Обе точки выколоты (строгое >). Интервал (−∞; −3) с ОДЗ не пересекается, а точка a = 0 выколота самим неравенством. Остаётся 0 < a ≤ 1.

шаг 4.Обратная замена

Подставляем a = log₅(x² − 2x + 2). Основание 5 > 1, 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).
— двойное неравенство переходит в такое же двойное неравенство для трёхчлена.
0<log5⁡(x2−2x+2)≤1
log5⁡1<log5⁡(x2−2x+2)≤log5⁡5
1<x2−2x+2≤5
{x2−2x+2>11x2−2x+2≤52

Ноль и единицу записываем как log₅1 и log₅5 — тогда обе части каждого неравенства становятся логарифмами с общим основанием, и логарифмы снимаются.

шаг 5.Решаем систему

Первое условие сворачивается в полный квадрат, второе — обычное квадратное неравенство. Пересекаем решения.

1x2−2x+2>1
(x−1)2>0
x≠1
2x2−2x+2≤5
x2−2x−3≤0
(x+1)(x−3)≤0
++①1
−∞
+∞
x
+−+②1−3
−∞
+∞
x
пересечение1−13
−∞
+∞
x
Условие ①: корень x = 1 чётной кратности → петелька, знак через точку не меняется; сама точка выколота (строгое >). Условие ②: по теореме Виета для x² − 2x − 3 сумма корней должна равняться 2, произведение — −3. Подбираем −1 и 3 — оба сходятся. Пробная точка x = 0: (0 + 1)(0 − 3) = 1·(−3) = −3 < 0 — знак «−» в среднем интервале, чередование «+, −, +». Корни закрашены (нестрогое ≤).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∈[−1;1)∪(1;3]