условие

2log7⁡x2−log7⁡x3−x≤log7⁡(7x2+12x−2,5)

шаг 1.Область допустимых значений

Аргументы обоих левых логарифмов положительны, а знаменатель 2x не равен нулю.

ОДЗ
{x2>0x3−x>02x≠0⟺{x>00<x<3⟺0<x<3

Дробь x/(3 − x) положительна, когда числитель и знаменатель одного знака; вместе с x > 0 это даёт 3 − x > 0, то есть x < 3. Аргумент правого логарифма отдельным условием не выписываем: слева стоит логарифм положительного числа, а из log₇A ≤ log₇B при A > 0 сразу следует B ≥ A > 0.

шаг 2.Сворачиваем левую часть

Коэффициент 2 вносим под знак логарифма, а затем разность логарифмов одного основания сворачиваем в логарифм частногоПреобразования 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).
.
2log7⁡x2=log7⁡(x2)2=log7⁡x22
log7⁡x22−log7⁡x3−x=log7⁡(x22⋅3−xx)
x22⋅3−xx=x(3−x)2
log7⁡x(3−x)2≤log7⁡(7x2+12x−2,5)

Коэффициент вносится без модуля: по ОДЗ x > 0, поэтому и x/√2 > 0. Сокращение x² на x допустимо — по ОДЗ x ≠ 0.

шаг 3.Снимаем логарифм

Основание 7 > 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).
, поэтому знак неравенства сохраняется. Домножаем обе части на 2x: по ОДЗ это положительное число.
x(3−x)2≤7x2+12x−2,5|⋅2x
x2(3−x)≤14x3+1−5x
3x2−x3≤14x3+1−5x
0≤15x3−3x2−5x+1
15x3−3x2−5x+1≥0

Домножение на 2x: слева получается x²(3 − x), справа 7x²·2x = 14x³, затем (1/(2x))·2x = 1 и 2,5·2x = 5x. Знак «≤» сменился на «≥» не из-за умножения на −1, а потому что мы поменяли стороны местами: A ≤ B равносильно B ≥ A. Слагаемые перенесены с сохранением знаков.

шаг 4.Раскладываем на множители

Кубический многочлен раскладываем группировкой: у пар слагаемых появляется общий множитель (5x − 1).

15x3−3x2−5x+1=3x2(5x−1)−(5x−1)
15x3−3x2−5x+1=(5x−1)(3x2−1)
(5x−1)(3x2−1)≥0
  • первый множитель:5x−1=0⟺
    • x=0,2
  • второй множитель:3x2−1=0⟺
    • x2=13
    • x=±33

Группировка: 15x³ − 3x² = 3x²(5x − 1), а −5x + 1 = −(5x − 1); общий множитель (5x − 1) выносим за скобку. Корень из 1/3 приводим к обычному виду: √(1/3) = 1 : √3 = √3 : 3.

шаг 5.Метод интервалов и пересечение с ОДЗ

Корни −√3/3, 0,2 и √3/3 закрашены (нестрогое ≥), все три простые. Полученное множество пересекаем с ОДЗ 0 < x < 3.

−+−+неравенство0,2
−√33
√33
−∞
+∞
x
ОДЗ03
−∞
+∞
x
пересечение00,23
√33
−∞
+∞
x

Пробная точка x = 0: (5·0 − 1)(3·0² − 1) = (−1)·(−1) = 1 > 0 — знак «+» на интервале (−√3/3; 0,2), дальше знаки чередуются. ОДЗ отсекает всё левее нуля и правее тройки: отрезок от −√3/3 до 0 выпадает целиком, а луч от √3/3 обрезается справа. Концы 0 и 3 выколоты по ОДЗ.

ответ

x∈(0;0,2]∪[33;3)