условие

9log2⁡(x−1)−1−8⋅5log2⁡(x−1)−2>9log2⁡(x−1)−16⋅5log2⁡(x−1)−1

шаг 1.Область допустимых значений

Логарифм определён при x − 1 > 0, то есть x > 1.

ОДЗ
x−1>0⇒x>1

шаг 2.Замена v = log₂(x−1)

Обозначим v = log₂(x−1) и вынесем числовые множители из показателей, оставив степени 9ᵛ и 5ᵛ.

v=log2⁡(x−1)
9v−1=9v9
5v−2=5v25,5v−1=5v5

шаг 3.Собираем подобные

Переносим всё влево и группируем слагаемые со степенью 9ᵛ и со степенью 5ᵛ.

9v9−8⋅5v25−9v+16⋅5v5>0
9v(19−1)+5v(165−825)>0
−89⋅9v+7225⋅5v>0

шаг 4.Делим на 9ᵛ

Делим обе части на 9ᵛ > 0 и приводим к основанию 5/9. Основание 5/9 < 1, функция убываетПоказательная 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).
— при сравнении показателей знак меняется.
7225(59)v>89
(59)v>89⋅2572=2581
(59)v>(59)2
v<2

25/81 = (5/9)². Основание 5/9 < 1, поэтому неравенство показателей разворачивается: v < 2.

шаг 5.Возвращаемся к x

Подставляем v = log₂(x−1); основание 2 > 1, логарифм возрастаетЛогарифм 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).
. Пересекаем с ОДЗ x > 1.
log2⁡(x−1)<2
x−1<22
x−1<4
x<5
неравенство5
−∞
+∞
x
ОДЗ1
−∞
+∞
x
ответ15
−∞
+∞
x

С учётом ОДЗ x > 1 получаем 1 < x < 5. Левая граница выколота по ОДЗ, правая — строгим неравенством.

ответ

x∈(1;5)