условие

logx2+1⁡2⋅9x−19⋅3x+409x−11⋅3x+24≥0

шаг 1.Область допустимых значений

Основание логарифма x² + 1 > 0 и не равно 1, поэтому x ≠ 0. Аргумент логарифма должен быть положителен — это условие учтём вместе с решением.

ОДЗ
x2+1≠1⇒x≠0

При x ≠ 0 основание x² + 1 > 1.

шаг 2.Снимаем логарифм

Основание x² + 1 > 1, логарифм 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).
. Значит log ≥ 0 равносильно «аргумент ≥ 1» (заодно аргумент положителен).
2⋅9x−19⋅3x+409x−11⋅3x+24≥1

Логарифм при основании больше 1 неотрицателен только когда его аргумент не меньше 1.

шаг 3.Замена t = 3ˣ

Обозначим t = 3ˣ, причём t > 0; тогда 9ˣ = t². Переносим 1 влево и приводим к одной дроби. Числитель чудесно сворачивается в полный квадрат.

t=3x>0:2t2−19t+40t2−11t+24−1≥0
(2t2−19t+40)−(t2−11t+24)t2−11t+24≥0
t2−8t+16(t−3)(t−8)≥0
(t−4)2(t−3)(t−8)≥0

По теореме Виета для t² − 11t + 24 = 0: сумма корней должна равняться 11, произведение — 24. Подбираем t₁ = 3 и t₂ = 8, отсюда знаменатель t² − 11t + 24 = (t − 3)(t − 8). Числитель — полный квадрат: t² − 8t + 16 = (t − 4)².

шаг 4.Метод интервалов в t

Числитель (t − 4)² ≥ 0, поэтому знак дроби задаёт знаменатель (t − 3)(t − 8). Корень t = 4 — чётной кратности → петелька, знак через него не меняется; но в самой точке дробь равна 0, что подходит под ≥ 0, поэтому t = 4 входит изолированно. Точки разрыва t = 3 и t = 8 выколоты.

+−−+348
−∞
+∞
t
На (3; 8) знаменатель < 0 — дробь отрицательна, кроме самой точки t = 4, где числитель обнуляется и дробь равна 0 (входит в ответ). Петелька при чётной кратности
Возникает, когда корень выражения повторяется чётное количество раз.
Внутри петельки знак НЕ ставится.
Петелька показывает 0 функции и может быть только закрашенной или выколотой. Знака внутри петли быть не может, т.к. у нуля знака нет.
> 0
+ +
(−∞;a)∪(a;+∞)
≥ 0
+ +
(−∞;+∞)
< 0
+ +
⌀
≤ 0
+ +
{a}
Флаг или петелька означают «через эту точку знак выражения не меняется» — слева и справа от петли знаки одинаковые.
При знаках ≤/≥ значение петельки может быть выколото по ОДЗ.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x. Основание степени 3 > 1, функция 3ˣ 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. Точку x = 0 выкалываем по ОДЗ.
3x<3⇒x<1
3x=4⇒x=log3⁡4
3x>8⇒x>log3⁡8
ответ01log₃4log₃8
−∞
+∞
x
Из t < 3 получаем x < 1, но точку x = 0 (она внутри) выкалываем по ОДЗ. Точка x = log₃4 ≈ 1,26 — изолированная (петелька).Петелька при чётной кратности
Возникает, когда корень выражения повторяется чётное количество раз.
Внутри петельки знак НЕ ставится.
Петелька показывает 0 функции и может быть только закрашенной или выколотой. Знака внутри петли быть не может, т.к. у нуля знака нет.
> 0
+ +
(−∞;a)∪(a;+∞)
≥ 0
+ +
(−∞;+∞)
< 0
+ +
⌀
≤ 0
+ +
{a}
Флаг или петелька означают «через эту точку знак выражения не меняется» — слева и справа от петли знаки одинаковые.
При знаках ≤/≥ значение петельки может быть выколото по ОДЗ.

ответ

x∈(−∞;0)∪(0;1)∪{log3⁡4}∪(log3⁡8;+∞)