условие

10xlog2x3log2x210x+6log22x5log2x+40

шаг 1.Раскладываем на множители

В числителе группируем слагаемые попарно и выносим общий множитель. Знаменатель — квадратный трёхчлен относительно log₂x.

10xlog2x3log2x210x+6=
=log2x(10x3)2(10x3)=
=(10x3)(log2x2)
log22x5log2x+4=(log2x1)(log2x4)
(10x3)(log2x2)(log2x1)(log2x4)0

Первые два слагаемых числителя дают log₂x(√(10 − x) − 3), вторые два — −2(√(10 − x) − 3); скобка общая, её и выносим. Проверка по Виета: для t² − 5t + 4 (где t = log₂x) сумма корней должна равняться 5, произведение — 4. У нас 1 + 4 = 5 и 1 · 4 = 4 — оба сходятся.

шаг 2.Метод рационализации

Каждый множитель — разность корней или разность логарифмов. Применяем метод рационализацииМетод рационализации
Если нужен только ЗНАК выражения (например, для метода интервалов), не решаем его напрямую — определяем знак по таблице: знак слева совпадает со знаком справа (на ОДЗ), а правое выражение проще. Третий столбец — ОДЗ.
logaflogag(a1)(fg)a>0,a1,f,g>0afag(a1)(fg)a>0,a1|f||g|(fg)(f+g)любыеfgfgf,g0
Множитель (a1) задаёт направление: при a>1 он положителен (знак как у fg), при 0<a<1 — отрицателен, знак переворачивается.
: √f − √g имеет тот же знак, что f − g, а logₐ f − logₐ g — тот же знак, что (a − 1)(f − g). Замена сохраняет знак только на ОДЗ, поэтому переходим сразу к равносильной системе.
(10x9)(log2xlog24)(log2xlog22)(log2xlog216)0
{((10x)9)(21)(x4)(21)(x2)(21)(x16)01x>0210x03

Сначала числа записываем в однотипном виде: 3 = √9, 2 = log₂4, 1 = log₂2, 4 = log₂16 — только тогда каждый множитель становится разностью, к которой применима формула. Ограничения ② и ③ — это ОДЗ: аргумент логарифма положителен, подкоренное выражение неотрицательно. Условия log₂x ≠ 1 и log₂x ≠ 4 отдельной строкой не выписываем — это точки разрыва дроби ①.

шаг 3.Неравенство ①

Вычисляем множители (2 − 1) = 1 и сокращаем их: основание 2 больше единицы, поэтому знаки логарифмических разностей совпадают со знаками разностей аргументов. В числителе (10 − x) − 9 = 1 − x.

1((10x)9)(21)(x4)(21)(x2)(21)(x16)0
(1x)(x4)(x2)(x16)0
++12416
+
x

Пробная точка x = 0 на интервале (−∞; 1): (1 − 0)(0 − 4)/((0 − 2)(0 − 16)) = (−4)/32 = −1/8 < 0 — знак «−», через нечётные корни знаки чередуются. Корни числителя 1 и 4 закрашены (нестрогое ≥), точки разрыва 2 и 16 выколоты. Минус в скобке (1 − x) трогать не нужно: знак расставлен прямо в этой форме через пробную точку. Решение ①: [1; 2) ∪ [4; 16).

шаг 4.Ограничения ② и ③

Условие ② — аргумент логарифма положителен; условие ③ — подкоренное выражение неотрицательно.

2x>0
310x0
x10
0
+
x
10
+
x

Решение ②: x > 0. Решение ③: x ≤ 10 (точка 10 закрашена — под корнем допускается ноль).

шаг 5.Пересечение

Сводим три оси в одну — берём пересечение решений ①, ② и ③.

12416
+
x
0
+
x
10
+
x
пересечение12410
+
x

Ограничение ② ничего не отсекает: всё решение ① лежит правее нуля. Ограничение ③ обрезает правый кусок [4; 16) до [4; 10] — точка 16 в область определения корня и так не попадала.

ответ

x[1;2)[4;10]