условие

log3⁡(7log7⁡(7−x)+20log20⁡(x+20))+1≥log2⁡(x2−6x)

шаг 1.Область допустимых значений

Положительны аргументы всех логарифмов: у внутренних 7 − x и x + 20, у правого x² − 6x.

ОДЗ
{7−x>0x+20>0x2−6x>0⟺{x<7x>−20x(x−6)>0
I условие7
−∞
+∞
x
II условие20−
−∞
+∞
x
+−+III условие06
−∞
+∞
x
ОДЗ20−067
−∞
+∞
x

Пробная точка x = −1 для третьего условия: (−1)·(−1 − 6) = 7 > 0 — знак «+» левее нуля, чередование «+, −, +». Аргумент внешнего логарифма отдельного условия не даёт: он равен (7 − x) + (x + 20) = 27 > 0 при любом x из первых двух условий. Пересечение трёх условий — (−20; 0) ∪ (6; 7).

шаг 2.Сворачиваем левую часть

По основному логарифмическому тождеству a^{log_a b} = b Преобразования 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).
обе степени превращаются в свои аргументы, а их сумма оказывается постоянной.
7log7⁡(7−x)=7−x,20log20⁡(x+20)=x+20
(7−x)+(x+20)=27
log3⁡27+1=3+1=4

log₃27 = 3, потому что 3³ = 27. Переменная слева сокращается полностью — вся левая часть равна числу 4.

шаг 3.Снимаем логарифм справа

Остаётся 4 ≥ log₂(x² − 6x). Записываем 4 = log₂16; основание 2 больше единицы — 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).
, поэтому при снятии логарифма знак неравенства сохраняется.
log2⁡(x2−6x)≤4
log2⁡(x2−6x)≤log2⁡16
x2−6x≤16
x2−6x−16≤0
(x+2)(x−8)≤0
+−+2−8
−∞
+∞
x

Знак «≥» сменился на «≤» не из-за умножения на −1, а потому что мы поменяли стороны местами: 4 ≥ log₂A ⟺ log₂A ≤ 4. По теореме Виета для x² − 6x − 16 = 0: сумма корней должна равняться 6, произведение — −16. Подбираем −2 и 8, отсюда x² − 6x − 16 = (x + 2)(x − 8). Пробная точка x = 0: (0 + 2)(0 − 8) = −16 < 0 — знак «−» между корнями, чередование «+, −, +». Оба корня закрашены (нестрогое ≤).

шаг 4.Пересечение с ОДЗ

Решение неравенства −2 ≤ x ≤ 8 пересекаем с ОДЗ (−20; 0) ∪ (6; 7).

неравенство2−8
−∞
+∞
x
ОДЗ20−067
−∞
+∞
x
пересечение2−067
−∞
+∞
x

Левый край −20 и правый край 8 отсекаются: ОДЗ обрывается в нуле, а решение неравенства — в восьмёрке. Граница x = −2 закрашена (нестрогое ≤) и лежит внутри ОДЗ; точки 0, 6, 7 выколоты по ОДЗ.

ответ

x∈[−2;0)∪(6;7)