условие

(2x+1)log510+log5(4x110)2x1

шаг 1.Область допустимых значений

Аргумент логарифма положителен: 4ˣ > 1/10.

ОДЗ
4x110>04x>110

шаг 2.Сводим к показательному неравенству

Слагаемое (2x + 1)log₅10 = log₅10^{2x+1}, а 2x − 1 = log₅5^{2x−1}. Собираем всё под log₅; основание 5 > 1, функция возрастаетЛогарифм и знак неравенства
Функция y=logax монотонна при x>0. При a > 1 возрастает, при 0 < a < 1 убывает.
Снятие логарифма (обе части — логарифмы одного основания):
· при a > 1: logaAlogaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: знак переворачивается, logaAlogaBAB.
Число c превращаем в логарифм того же основания: c=logaac — тогда сравниваем аргументы (не забывая A>0).
— снимаем логарифм.
log5(102x+1(4x110))log552x1
102x+1(4x110)52x1

шаг 3.Раскрываем степени

Перемножаем и делим обе части на 25ˣ: 400ˣ/25ˣ = 16ˣ, 100ˣ/25ˣ = 4ˣ.

10400x100x25x5
5016x54x1

10^{2x+1} = 10·100ˣ, домножение даёт 10·400ˣ − 100ˣ; затем ·5 и деление на 25ˣ.

шаг 4.Замена u = 4ˣ

16ˣ = u², приходим к квадратному неравенству. Возвращаясь к x, учитываем возрастание 4ˣПоказательная функция и знак неравенства
Функция y=ax монотонна на ℝ. Направление зависит от основания: при a > 1 растёт, при 0 < a < 1 убывает.
a > 1: возрастает 0 1 x₁ ax₁ x₂ ax₂
x₁ < x₂ ax₁ < ax₂ знак сохраняется
0 < a < 1: убывает 0 1 x₁ ax₁ x₂ ax₂
x₁ < x₂ ax₁ > ax₂ знак переворачивается
Переход «значения → показатели» работает так:
· при a > 1: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
и пересекаем с ОДЗ.
u=4x>0:50u25u10
50u25u1=0
D=(5)2450(1)=25+200=225
u=5±225100=5±15100=15=110
50(u15)(u+110)0
++неравенство
110
15
+
u
ОДЗ
110
+
u
пересечение
110
15
+
u

Пробная точка u = 0: 50(0 − 1/5)(0 + 1/10) = −1 < 0 — знак «−» между корнями, чередование «+, −, +». Оба корня закрашены (нестрогое ≤): −1/10 ≤ u ≤ 1/5. ОДЗ 4ˣ > 1/10 отсекает всё левее 1/10, граница 1/10 выколота по ОДЗ.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x: показательная функция 4ˣ возрастаетПоказательная функция и знак неравенства
Функция y=ax монотонна на ℝ. Направление зависит от основания: при a > 1 растёт, при 0 < a < 1 убывает.
a > 1: возрастает 0 1 x₁ ax₁ x₂ ax₂
x₁ < x₂ ax₁ < ax₂ знак сохраняется
0 < a < 1: убывает 0 1 x₁ ax₁ x₂ ax₂
x₁ < x₂ ax₁ > ax₂ знак переворачивается
Переход «значения → показатели» работает так:
· при a > 1: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
, поэтому знаки неравенств сохраняются.
110<4x15
log4110<xlog415

ответ

x(log4110;log415]