условие

54log22(4x)9(4x)log2(4x)20

шаг 1.Область допустимых значений

Логарифм определён при 4x > 0, то есть x > 0.

ОДЗ
4x>0x>0

шаг 2.Сводим обе степени к одной

Обозначим L = log₂(4x). Поскольку 4x = 2ᴸ, степень (4x)ᴸ = 2^{L²}, а 4^{L²} = (2^{L²})². Значит обе степени выражаются через y = (4x)ᴸ.

(4x)log2(4x)=(2L)L=2L2
4log22(4x)=22L2=(2L2)2

шаг 3.Замена y = (4x)^{log₂(4x)}

Подставляем y = 2^{L²}: первое слагаемое — y², второе — y. Получаем квадратное неравенство.

y=2L2>0:5y29y20
5y29y2=0,D=81+40=121
y=9±12110=2=15
15y2

шаг 4.Учитываем y ≥ 1

Так как L² ≥ 0, степень y = 2^{L²} ≥ 1. Вместе с y ≤ 2 это даёт 1 ≤ y ≤ 2. Основание 2 > 1, функция 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).
— переходим к показателю степени.
12L22
202L221
0L21

Нижняя граница y = 2/5 из квадратного неравенства слабее, чем y ≥ 1; решает именно y ≥ 1.

шаг 5.Возвращаемся к x

L² ≤ 1 означает −1 ≤ L ≤ 1. Подставляем L = log₂(4x) и решаем двойное неравенство.

1log2(4x)1
124x2
18x12
ответ½
+
x

Делим на 4: 1/8 ≤ x ≤ 1/2. Обе границы входят (нестрогое неравенство).

ответ

x[18;12]