условие
шаг 1.Область допустимых значений
Основание 3x − 1 положительно и не равно единице, аргумент 3x − 1 в первом логарифме положителен. Отсюда x > 1/3 и x ≠ 2/3.
Аргументы (3x − 1)², 2, 4 положительны автоматически. Ограничения дают только основание 3x − 1.
шаг 2.Замена t = log₂(3x − 1)
Все логарифмы выражаем через t. Логарифмы с основанием 3x − 1 обратны t, а степени в аргументе и основании выносятся множителями.
По ОДЗ 3x − 1 ≠ 1, поэтому t ≠ 0 — деление на t корректно.
шаг 3.Сворачиваем в полный квадрат
Подставляем и умножаем на t² > 0. Многочлен t⁴ − 2t³ + 2t² − 2t + 1 раскладывается как (t² + 1)(t − 1)².
(t² + 1)² − 2t(t² + 1) = (t² + 1)(t² − 2t + 1) = (t² + 1)(t − 1)². Множитель t² + 1 > 0 при любом t.
шаг 4.Обратная замена
Множители t² + 1 > 0 и (t − 1)² ≥ 0, поэтому произведение не отрицательно и обращается в ноль лишь при t = 1. Возвращаемся к x.
x = 1 лежит в ОДЗ (1 > 1/3 и 1 ≠ 2/3), поэтому входит в ответ.