условие

log32⁡(2x−5)−log3⁡(3⋅(4x−10⋅2x+25))+5≥0

шаг 1.Область допустимых значений

Аргумент первого логарифма положителен, а под вторым логарифмом стоит утроенный полный квадрат — он положителен всюду, кроме точки, где скобка обращается в ноль. Пересекаем.

ОДЗ
log32⁡(2x−5):2x−5>0
2x>5⇒x>log2⁡5
3(4x−10⋅2x+25)=3(2x−5)2>0⇒2x≠5
итог:x>log2⁡5

шаг 2.Упрощаем второй логарифм

Под вторым логарифмом — полный квадрат: 4ˣ − 10·2ˣ + 25 = (2ˣ − 5)². Переходим от основания √3 к основанию 3 и раскладываем логарифм произведенияПреобразования логарифмов и ОДЗ
Главное правило
Сначала выписываем ОДЗ, потом преобразуем логарифмы. Каждое тождество ниже верно только на своей области — меняя её по ходу, легко потерять или добавить решения. Сам логарифм loga⁡b требует a>0,a≠1,b>0.
Степень выносим с модулем
Тождество loga⁡bn=nloga⁡b верно только при b>0. При чётном показателе b2k определено и для b<0, поэтому обязателен модуль:
loga⁡b2k=2kloga⁡|b|
У нас 16log3⁡(x+1)6=log3⁡|x+1|. Без модуля потеряли бы ветку x<−1 и корень x=−4.
Коэффициент внутрь — расширение ОДЗ
Обратный ход cloga⁡b=loga⁡bc при чётном c расширяет область: 2loga⁡x=loga⁡x2 — слева x>0, справа x≠0. Появляются посторонние корни x<0; держим исходное b>0 или сразу пишем модуль.
Свернуть в один — можно
loga⁡f+loga⁡g=loga⁡(fg)
loga⁡f−loga⁡g=loga⁡fg
ОДЗ уже требует f>0 и g>0 — держим его, свёртка ничего лишнего не вносит.
Развернуть в сумму/разность — опасно
loga⁡(fg) определён при fg>0, loga⁡fg — при fg>0 (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на loga⁡f±loga⁡g, силой требуем f>0,g>0 и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
loga⁡(fg)=loga⁡|f|+loga⁡|g|
Смена основания — безопасно
loga⁡b=logc⁡blogc⁡a и loga⁡b=1logb⁡a — область не меняется (нужно c>0,c≠1, для второй b≠1).
Основное тождество
aloga⁡b=b(b>0), loga⁡ak=k — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма (c=loga⁡ac).
.
4x−10⋅2x+25=(2x−5)2
log3⁡(3(2x−5)2)=2log3⁡(3(2x−5)2)
=2log3⁡3+2log3⁡(2x−5)2
=2+4log3⁡(2x−5)

log_{√3}Y = 2log₃Y, так как √3 = 3^{1/2}; log₃3 = 1; на ОДЗ 2ˣ − 5 > 0, поэтому log₃(2ˣ − 5)² = 2log₃(2ˣ − 5) без модуля.

шаг 3.Замена t = log₃(2ˣ − 5)

Обозначаем t = log₃(2ˣ − 5); величина t пробегает всю ось. Неравенство превращается в квадратное относительно t.

t=log3⁡(2x−5)
t2−(2+4t)+5≥0
t2−4t+3≥0
(t−1)(t−3)≥0
+−+13
−∞
+∞
t

Корни t² − 4t + 3 устно по Виета: произведение 3, сумма 4 → 1 и 3. Парабола ветвями вверх неотрицательна вне корней: t ≤ 1 или t ≥ 3.

шаг 4.Обратная замена

Возвращаемся к x. Логарифм по основанию 3 > 1 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).
, как и показательная 2ˣПоказательная 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).
— знаки сохраняются. Условие 2ˣ − 5 > 0 уже даёт ОДЗ.
1)log3⁡(2x−5)≤1
0<2x−5≤3
5<2x≤8
log2⁡5<x≤3
2)log3⁡(2x−5)≥3
2x−5≥27
2x≥32
x≥5
ответlog₂535
−∞
+∞
x

8 = 2³, 32 = 2⁵; основание 2 > 1, поэтому 5 < 2ˣ ≤ 8 даёт log₂5 < x ≤ 3, а 2ˣ ≥ 32 даёт x ≥ 5.

ответ

x∈(log2⁡5;3]∪[5;+∞)