условие

log4(6+x|x2|)12+log2|x|x2||

шаг 1.Делаем замену

Переменная входит в неравенство только через √x — обозначим этот корень буквой t. По определению арифметического корня t ≥ 0, обратно x = t². Модуль |t − 2| раскрываем по знаку разности t − 2.

t=x0,x=t2
log4(6+t|t2|)12+log2|t|t2||
|t2|={2t,0t<2t2,t2
0t<2
t2
разбиение02
+
t

Точка t = 2 делит луч t ≥ 0 на два интервала — на каждом из них модуль раскрывается своей формулой.

шаг 2.Область допустимых значений

Оба аргумента логарифмов должны быть положительны. Проверяем это на каждом из двух интервалов.

ОДЗ
{6+t|t2|>0|t|t2||>0
t2:6+t(t2)=8>0
t2:|t(t2)|=2>0
0t<2:6+t(2t)=4+2t>0
0t<2:|t(2t)|=|2t2|>0t1
t0,t1
ОДЗ01
+
t

Первое условие выполняется всегда: справа аргумент равен 8, слева 4 + 2t ≥ 4 при t ≥ 0. Второе условие даёт единственное ограничение t ≠ 1 — именно там t совпадает с |t − 2| и второй логарифм не определён.

шаг 3.Случай: t ≥ 2

Модуль раскрывается как t − 2, и оба аргумента логарифмов превращаются в числа.

6+t|t2|=6+t(t2)=8
|t|t2||=|t(t2)|=2
log48=log4432=32,log22=1
log4812+log22
3212+1
3232
решение2
+
t

Здесь 8 = 4^{3/2}, потому что 4^{3/2} = (√4)³ = 2³ = 8. Получилось верное равенство, причём t в него уже не входит — значит подходит любое t ≥ 2.

шаг 4.Случай: 0 ≤ t < 2

Модуль раскрывается как 2 − t. Приводим первый логарифм к основанию 2, домножаем неравенство на 2 и снимаем логарифм.

6+t|t2|=6+t(2t)=4+2t
|t|t2||=|t(2t)|=|2t2|
log4(4+2t)12+log2|2t2|
12log2(4+2t)12+log2|2t2||2
log2(4+2t)1+2log2|2t2|
log2(4+2t)log22+log2(2t2)2
log2(4+2t)log2(2(2t2)2)
4+2t2(2t2)2
4+2t8t216t+8
8t218t+40
4t29t+20
4t29t+2=0
D=(9)2442=8132=49
t=9±498=9±78=2=0,25
4(t0,25)(t2)0
++неравенство0,252
+
t
случай02
+
t
пересечение00,25
+
t

Домножение на 2 знак неравенства не меняет, а 2log₂|2t − 2| = log₂|2t − 2|² = log₂(2t − 2)². Пробная точка t = 1 на интервале (0,25; 2): 4(1 − 0,25)(1 − 2) = 4 · 0,75 · (−1) = −3 < 0 — знак «−», через нечётные корни знаки чередуются. Ограничение ОДЗ t ≠ 1 ничего не отсекает: точка 1 и так не попала в решение.

шаг 5.Объединение случаев

Случаи раскрытия модуля описывают разные интервалы одной переменной, поэтому их результаты объединяем.

случай 12
+
t
случай 200,25
+
t
объединение00,252
+
t
Случаи связаны через ИЛИ — берём объединение.Когда объединяем, а когда пересекаем?
Если несколько условий связаны через И (выполняются одновременно), берём ПЕРЕСЕЧЕНИЕ. Типичный пример — ОДЗ: «знаменатель ≠ 0 И решение неравенства» — оба условия должны выполняться одновременно.
Если условия связаны через ИЛИ (достаточно одного), берём ОБЪЕДИНЕНИЕ. Метод интервалов так и работает: «t ≤ a ИЛИ t ≥ b» = (−∞; a] [b; +∞).
Здесь два случая раскрытия модуля — «t ≥ 2» и «0 ≤ t < 2» — это ИЛИ, поэтому два результата соединяем через объединение. А внутри каждого случая условие интервала и решённое неравенство связаны через И — там было пересечение.

шаг 6.Обратная замена

Возвращаемся к x по формуле t = √x. Обе части каждого неравенства неотрицательны, поэтому возведение в квадрат равносильно.

0t0,25
0x0,25
0x0,252
0x116
t2
x2
x22
x4
ответ04
116
+
x

Здесь 0,25² = 1/16. Проверка левой границы: при x = 0 слева log₄(6 + 0 − 2) = log₄4 = 1, справа 1/2 + log₂2 = 3/2, и 1 ≤ 3/2 — верно, значит ноль входит в ответ.

ответ

x[0;116][4;+)