условие

|logxx4|log4x(2x2)|logxx4|

шаг 1.Область допустимых значений

Основания логарифмов x и 4x положительны и не равны единице; аргументы x/4 и 2x² положительны.

ОДЗ
{x>0,x14x>0,4x1x4>02x2>0{x>0x1x0,25

При x > 0 аргументы x/4 и 2x² положительны автоматически. Из 4x ≠ 1 получаем x ≠ 0,25.

шаг 2.Разбираем произведение

Переносим всё влево и выносим общий множитель — модуль. Он неотрицателен, поэтому произведение не положительно либо когда модуль равен нулю, либо когда скобка не положительна.

|logxx4|log4x(2x2)|logxx4|0
|logxx4|(log4x(2x2)1)0
1)|logxx4|=0
2){|logxx4|>0log4x(2x2)10

Условие |…| > 0 в случае 2 отдельно не решаем: оно выполнено везде, кроме нулей модуля, а они разобраны в случае 1.

шаг 3.Случай 1: модуль равен нулю

Модуль обращается в ноль вместе со своим содержимым.

logxx4=0
logxx4=logx1
x4=1x=4

Потенцирование — операция, обратная логарифмированию: записываем ноль как log_x 1 и снимаем логарифмы. Точка x = 4 входит в ОДЗ — это изолированная точка ответа: в ней всё произведение равно нулю.

шаг 4.Случай 2: приводим логарифм к основанию 2

Переходим к основанию 2 и раскладываем логарифмы произведенийПреобразования 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 logab требует a>0,a1,b>0.
Степень выносим с модулем
Тождество logabn=nlogab верно только при b>0. При чётном показателе b2k определено и для b<0, поэтому обязателен модуль:
logab2k=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 clogab=logabc при чётном c расширяет область: 2logax=logax2 — слева x>0, справа x0. Появляются посторонние корни x<0; держим исходное b>0 или сразу пишем модуль.
Свернуть в один — можно
logaf+logag=loga(fg)
logaflogag=logafg
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, logafg — при fg>0 (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на logaf±logag, силой требуем f>0,g>0 и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
loga(fg)=loga|f|+loga|g|
Смена основания — безопасно
logab=logcblogca и logab=1logba — область не меняется (нужно c>0,c1, для второй b1).
Основное тождество
alogab=b(b>0), logaak=k — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма (c=logaac).
. Затем обозначаем t = log₂x.
log4x(2x2)=log2(2x2)log24x
log2(2x2)=1+2log2x
log24x=2+log2x
t=log2x
1+2t2+t1

На ОДЗ x > 0, поэтому log₂x² = 2log₂x без модуля. Знаменатель 2 + t = log₂4x в ноль не обращается: по ОДЗ 4x ≠ 1.

шаг 5.Решаем неравенство относительно t

Корень числителя: 1 — закрашен (нестрогое ≤). Точка разрыва знаменателя: −2 — выколота.

1+2t2+t10
1+2t(2+t)2+t0
t1t+20
++21
+
t

Пробная точка t = 0: (0 − 1) : (0 + 2) = −1/2 < 0 → на интервале (−2; 1) знак «−». Знаки чередуются. Решение: −2 < t ≤ 1.

шаг 6.Обратная замена

Подставляем t = log₂x, записываем границы как логарифмы степеней двойки и снимаем логарифмы: основание 2 > 1, логарифм возрастаетЛогарифм и знак неравенства
Функция y=logax монотонна при x>0. При a > 1 возрастает, при 0 < a < 1 убывает.
Снятие логарифма (обе части — логарифмы одного основания):
· при a > 1: logaAlogaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: знак переворачивается, logaAlogaBAB.
Число c превращаем в логарифм того же основания: c=logaac — тогда сравниваем аргументы (не забывая A>0).
— знаки сохраняются.
2<log2x1
log222<log2xlog22
22<x2
0,25<x2
по ОДЗ x1:
x(0,25;1)(1;2]

Точка x = 1 выколота по ОДЗ: при ней основание первого логарифма равно единице.

шаг 7.Объединяем случаи

Ответ — интервалы из случая 2 вместе с изолированной точкой из случая 1.

ответ0,25124
+
x

Точки x = 0,25 и x = 1 выколоты по ОДЗ (при них основания 4x и x равны единице). Точка x = 2 закрашена (нестрогое ≤); x = 4 — изолированная точка из случая 1.

ответ

x(0,25;1)(1;2]{4}