условие

10x2log22⁡(x+1)2⋅log3⁡(x+2)≤(15⋅3x)x9log22⁡(x+1)2⋅log3⁡(x+2)

шаг 1.Область допустимых значений

Аргументы логарифмов положительны, а знаменатели не равны нулю. Множитель log₂²((x+1)²) — квадрат, он обращается в ноль там, где log₂((x+1)²) = 0.

ОДЗ
(x+1)2>0⇒x≠−1
x+2>0⇒x>−2
log2⁡(x+1)2≠0⇒(x+1)2≠1
⇒x≠0, x≠−2
log3⁡(x+2)≠0⇒x+2≠1⇒x≠−1
x∈(−2;−1)∪(−1;0)∪(0;+∞)
ОДЗ2−1−0
−∞
+∞
x

шаг 2.Переносим в одну сторону

Знаменатели отличаются лишь числовым множителем — 2 слева и 9 справа. Обозначим D = log₂²((x+1)²)·log₃(x+2) — общий множитель. Переносим правую дробь влево и приводим к общему знаменателю 18D.

10x2D−(15⋅3x)x9D≤0
9⋅10x−2(15⋅3x)x18D≤0

шаг 3.Раскрываем показатель и выносим 5ˣ

Раскрываем степень в правом числителе и представляем 10ˣ через простые множители. Из всего числителя выносим множитель 5ˣ > 0 — знак числителя задаёт оставшаяся скобка.

(15⋅3x)x=15x⋅3x2=5x⋅3x2+x
10x=2x⋅5x
9⋅10x−2(15⋅3x)x=5x(9⋅2x−2⋅3x2+x)

шаг 4.Знак показательной скобки

В скобке — разность двух положительных показательных выражений. Сравниваем их, логарифмируяЛогарифм 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).
по основанию 10 (логарифм возрастает — знак сохраняется), и раскладываем на множители.
9⋅2x≥2⋅3x2+x
lg⁡9+xlg⁡2≥lg⁡2+(x2+x)lg⁡3
lg⁡3(x2+x−2)−lg⁡2(x−1)≤0
(x−1)[lg⁡3(x+2)−lg⁡2]≤0
x−1=0⇒x=1
lg⁡3(x+2)=lg⁡2⇒x+2=log3⁡2
x=log3⁡2−2=log3⁡29
9⋅2x−2⋅3x2+x≥0 ⇔ log3⁡29≤x≤1

Скобка положительна на (log₃(2/9); 1) и отрицательна вне этого отрезка; в точках x = log₃(2/9) и x = 1 она равна нулю.

шаг 5.Метод интервалов

Множитель 5ˣ положителен, значит знак числителя совпадает со знаком скобки: он положителен на (log₃(2/9); 1). В знаменателе log₂²((x+1)²) ≥ 0 — квадрат, зануляется лишь при x = 0 (петелька, знак не меняется), а знак задаёт log₃(x+2): он отрицателен на (−2; −1) и положителен при x > −1. Наносим нули числителя (закрашены, ≤) и точки разрыва (выколоты), расставляем знаки дроби.

+−++−2−1−01
log3⁡29
−∞
+∞
x
Пробная точка x = −1,2 ∈ (log₃(2/9); −1): числитель > 0, знаменатель < 0 → дробь < 0 ✓. Пробная точка x = 2: числитель < 0, знаменатель > 0 → дробь < 0 ✓. В точке x = 0 знаменатель — квадрат, знак не меняется (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∈[log3⁡29;−1)∪[1;+∞)