условие

log2⁡x2−x−6x+1+log2⁡(x2+1)≤log2⁡(x3−x2−5x+4x+1−3)

шаг 1.Область допустимых значений: первое условие

Аргумент первого логарифма положителен. Числитель x² − x − 6 = (x − 3)(x + 2). Решаем методом интервалов дробь с точкой разрыва x = −1.

ОДЗ
x2−x−6x+1>0
(x−3)(x+2)x+1>0
x∈(−2;−1)∪(3;+∞)

Аргумент второго логарифма x² + 1 > 0 выполнен всегда. Третье условие проверим отдельно ниже.

шаг 2.Сворачиваем сумму и снимаем логарифм

Слева сумма логарифмов превращается в логарифм произведения. Основание 2 > 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).
— снимаем его, сохраняя знак.
log2⁡((x−3)(x+2)x+1⋅(x2+1))≤log2⁡(x3−x2−5x+4x+1−3)
(x−3)(x+2)(x2+1)x+1≤x3−x2−5x+4x+1−3

шаг 3.Приводим правую часть к одной дроби

Соберём правую часть над знаменателем x + 1: (x³ − x² − 5x − 3)(x + 1) + 4 = x⁴ − 6x² − 8x + 1.

x3−x2−5x+4x+1−3=(x3−x2−5x−3)(x+1)+4x+1
=x4−6x2−8x+1x+1

(x³ − x² − 5x − 3)(x + 1) = x⁴ − 6x² − 8x − 3; прибавляем 4 → x⁴ − 6x² − 8x + 1.

шаг 4.Переносим в одну дробь и упрощаем числитель

Знаменатели одинаковы (x + 1). Вычитаем числители: (x − 3)(x + 2)(x² + 1) = x⁴ − x³ − 5x² − x − 6. Из него вычитаем x⁴ − 6x² − 8x + 1.

(x−3)(x+2)(x2+1)−(x4−6x2−8x+1)x+1≤0
(x4−x3−5x2−x−6)−(x4−6x2−8x+1)x+1≤0
−x3+x2+7x−7x+1≤0
−(x−1)(x2−7)x+1≤0

−x³ + x² + 7x − 7 = −(x³ − x² − 7x + 7) = −(x²(x − 1) − 7(x − 1)) = −(x − 1)(x² − 7).

шаг 5.Учитываем третье условие ОДЗ

Третий аргумент должен быть положителен: (x⁴ − 6x² − 8x + 1)/(x + 1) > 0. Проверим знак на двух интервалах ОДЗ из первого условия. На (−2; −1) дробь отрицательна (числитель положителен, знаменатель отрицателен) — этот кусок отпадает. На (3; +∞) дробь положительна.

(−2;−1):x4−6x2−8x+1x+1<0−отпадает
(3;+∞):x4−6x2−8x+1x+1>0−остаётся

Например, при x = −1,5 числитель ≈ 4,6 > 0, знаменатель = −0,5 < 0 → дробь < 0. При x = 4 числитель = 256 − 96 − 32 + 1 = 129 > 0, знаменатель = 5 > 0 → дробь > 0. Итог ОДЗ: x ∈ (3; +∞).

шаг 6.Решаем на оставшемся интервале

Корни числителя: −√7 ≈ −2,65, 1 и √7 ≈ 2,65. Точка разрыва знаменателя: x = −1. Все четыре точки левее 3, а ОДЗ оставила только x > 3 — на оси они выколоты по ОДЗ и в ответ не входят. При x > 3 множители (x − 1), (x² − 7) и (x + 1) положительны, дробь положительна, а минус перед ней делает выражение отрицательным.

−+−+−−1−13
−7
7
−∞
+∞
x

Пробная точка x = 4: −(4 − 1)(4² − 7)/(4 + 1) = −(3·9)/5 = −5,4 < 0 → на (3; +∞) знак «−», нестрогое ≤ 0 выполнено. Левее 3 знаки чередуются на корнях −√7, −1, 1, √7, но весь этот кусок оси отсечён ОДЗ — зелёным остаётся только (3; +∞).

ответ

x∈(3;+∞)