условие

5xlog5x5log5x55x

шаг 1.Область допустимых значений

Логарифм определён при x > 0.

ОДЗ
x>0

шаг 2.Группируем и раскладываем на множители

Переносим всё влево и группируем: при log₅x выносим общий множитель, при свободных слагаемых — тоже. Появляется общая скобка.

5xlog5x5log5x5+5x0
log5x(5x5)+(5x5)0
(log5x+1)(5x5)0

Из 5^{x}log₅x − √5·log₅x выносим log₅x, из 5^{x} − √5 множитель уже виден — общая скобка (5^{x} − √5).

шаг 3.Нули множителей

Оба множителя строго возрастают, поэтому каждый обращается в ноль ровно один раз. Записываем 1 = log₅5 и √5 = 5^{0,5}, чтобы найти корни.

log5x+1=0log5x=1x=15
5x5=05x=50,5x=0,5

шаг 4.Метод интервалов

Произведение двух строго возрастающих множителей даёт ровно два нуля, между ними знак меняетсяКогда работает метод интервалов?
Полиномы и дроби — корни находятся алгебраически, между ними знак постоянен.
Пример: (x3)2(x+2)(x1)1
Разности степеней одного основания
Знак af(x)ag(x) совпадает со знаком f(x)g(x) — заменяем на полином.
Пример: (2x222x)(3x234)x(x2)2(x+2)
Разность одинаковых степеней
caxdbx=0 делим на cbx>0(ab)x=dc: ровно один корень, знак меняется один раз — как у линейного множителя.
Пример: 2x3x=0 только при x=0.
· В ② и ③ только разность! Сумма всегда >0, корня нет → не учитываем.
· Произведение множителей из ①, ② и ③ — тоже работает.
Смешанные — не работает
Если внутри одного множителя и показательная, и алгебраическая часть — корни трансцендентные, знак непредсказуем.
Пример: (2x3+x2)(3xx)
Тогда разбираем по случаям, например: AB0 оба ≥ 0 или оба ≤ 0 или A = 0 или B = 0.
. Корни 1/5 и 1/2 закрашены (нестрогое ≥), левая граница 0 — из ОДЗ.
++00,5
15
+
x

Пробная точка x = 0,3 ∈ (1/5; 1/2): log₅0,3 + 1 ≈ 0,25 > 0, а 5^{0,3} − √5 ≈ −0,62 < 0, произведение < 0. На крайних интервалах оба множителя одного знака — произведение положительно.

ответ

x(0;15][12;+)