условие

log7⁡((5−x2−5)(5−x2+16−1))+log7⁡5−x2−55−x2+16−1>log7⁡(513−x2−4)2

шаг 1.Область допустимых значений

Степень 5^{−x²} ≤ 1 < 5, поэтому 5^{−x²} − 5 < 0 при любом x. Чтобы оба логарифма слева были определены, аргументы должны быть положительны, а это требует, чтобы вторая скобка 5^{−x²+16} − 1 тоже была отрицательной.

ОДЗ
5−x2−55−x2+16−1>0,5−x2−5<0
5−x2+16−1<0⇒516−x2<1
16−x2<0⇒x2>16

При x² > 16 обе скобки (5^{−x²} − 5) и (5^{−x²+16} − 1) отрицательны, значит и их произведение, и их частное положительны — оба логарифма определены.

шаг 2.Свёртываем левую часть

Сумма логарифмов — логарифм произведения. Произведение скобок на их частное даёт точный квадрат первой скобки: вторые множители (5^{−x²+16} − 1) сокращаются.

log7⁡((5−x2−5)(5−x2+16−1)⋅5−x2−55−x2+16−1)
=log7⁡(5−x2−5)2

log₇A + log₇B = log₇(AB); множитель (5^{−x²+16} − 1) стоит и в числителе, и в знаменателе — сокращается.

шаг 3.Снимаем логарифм

Обе части — логарифмы по основанию 7 > 1, функция 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 log₇, сохраняя знак. Справа аргумент тоже квадрат.
log7⁡(5−x2−5)2>log7⁡(513−x2−4)2
(5−x2−5)2>(513−x2−4)2

шаг 4.Сравниваем модули скобок

На ОДЗ x² > 16. Тогда 5^{−x²} < 5^{−16} (очень малая величина), поэтому 5 − 5^{−x²} близко к 5. Аналогично 13 − x² < −3, значит 5^{13−x²} < 5^{−3} мало, и 4 − 5^{13−x²} близко к 4. Сравнение квадратов сводится к сравнению модулей.

(5−5−x2)2>(4−513−x2)2
5−5−x2>4−513−x2
1>5−x2−513−x2

Обе скобки 5 − 5^{−x²} > 0 и 4 − 5^{13−x²} > 0, поэтому из неравенства квадратов следует такое же неравенство самих скобок.

шаг 5.Неравенство выполнено на всём ОДЗ

Правая часть 5^{−x²} − 5^{13−x²} — это 5^{−x²}(1 − 5¹³) < 0 (так как 5¹³ > 1). Отрицательная величина всегда меньше 1, поэтому неравенство верно для любого x из ОДЗ. Новых ограничений нет — ответом служит само ОДЗ x² > 16.

5−x2−513−x2=5−x2(1−513)<0<1
x2>16⇒x<−4илиx>4
ответ4−4
−∞
+∞
x

ответ

x∈(−∞;−4)∪(4;+∞)