условие

81x+2⋅25xlog5⁡3−5(4x−1)2≥0

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатель не равен нулю: (4x − 1)² ≠ 0.

ОДЗ
(4x−1)2≠0⇒x≠14

шаг 2.Упрощаем степень в числителе

Среднее слагаемое 25^{x·log₅3} приводим к степени тройки: 25 = 5², а 5^{log₅3} = 3. Получается 9ˣ. Также 81ˣ = (9ˣ)².

25xlog5⁡3=52xlog5⁡3=(5log5⁡3)2x=32x=9x
81x=(9x)2

5^{log₅3} = 3 по основному логарифмическому тождеству; 81 = 9².

шаг 3.Знаменатель неотрицателен

Квадрат (4x − 1)² > 0 при всех x из ОДЗ, поэтому знак дроби совпадает со знаком числителя. Остаётся решить «числитель ≥ 0».

(9x)2+2⋅9x−5(4x−1)2≥0
(9x)2+2⋅9x−5≥0

(4x − 1)² > 0 на ОДЗ, деление на положительную величину знак неравенства не меняет.

шаг 4.Замена u = 9ˣ

Обозначим u = 9ˣ, причём u > 0. Числитель — квадратный трёхчлен относительно u. Находим корни и берём ту часть, где трёхчлен неотрицателен.

u=9x>0:u2+2u−5≥0
D=22−4⋅(−5)=4+20=24
u=−2±242=−1±6
u≤−1−6илиu≥−1+6

Корень −1 − √6 < 0 не подходит (u > 0), остаётся u ≥ √6 − 1.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x: 9ˣ ≥ √6 − 1. Основание степени 9 > 1, функция 9ˣ 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: aA≤aB⟺A≤B (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aA≤aB⟺A≥B (знак переворачивается).
— логарифмируем, сохраняя знак. Из решения выкалываем точку x = 1/4 по ОДЗ.
9x≥6−1
x≥log9⁡(6−1)
ответlog₉(√6−1)
14
−∞
+∞
x

log₉(√6 − 1) ≈ 0,17 < 1/4 = 0,25 — точка разрыва 1/4 попадает внутрь решения и выкалывается.

ответ

x∈[log9⁡(6−1);14)∪(14;+∞)