условие

log22(3x1)+log3x122log2(3x1)2log3x14+20

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.

ОДЗ
3x1>0x>13
3x11x23

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.

t=log2(3x1)
log3x12=1t,log2(3x1)2=2t
log3x14=log24log2(3x1)=2t

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+1t22t2t+20
t42t3+2t22t+10
(t2+1)(t1)20

(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.

(t2+1)(t1)20t=1
log2(3x1)=13x1=2x=1

x = 1 лежит в ОДЗ (1 > 1/3 и 1 ≠ 2/3), поэтому входит в ответ.

ответ

x{1}