условие

log3x127log327x+90

шаг 1.Область допустимых значений

Основание 3x положительно и не равно единице, аргумент 27x положителен. Число 1/27 положительно само по себе.

ОДЗ
{3x>0,3x127x>0{x>0x13

Условие 27x > 0 совпадает с x > 0 и нового ограничения не даёт.

шаг 2.Переходим к основанию 3

Основание первого логарифма переменное, поэтому переводим его к постоянному основанию 3Преобразования 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).
. После этого во всём неравенстве остаётся единственное «переменное» выражение — log₃x.
logab=log3blog3a
log3127=log333=3
log33x=log33+log3x=1+log3x
log327x=log327+log3x=3+log3x
31+log3x(3+log3x)+90

Смена основания не меняет области определения — нужно лишь новое основание 3 > 0 и 3 ≠ 1. Логарифм произведения раскрывается в сумму: оба сомножителя (3 и x, 27 и x) положительны на ОДЗ.

шаг 3.Делаем замену

Обозначим t = log₃x. Условие x ≠ 1/3 из ОДЗ превращается в t ≠ −1. Приводим левую часть к одной дроби.

t=log3x,t1
3(3+t)1+t+90
3(3+t)+9(1+t)1+t0
93t+9+9t1+t0
6t1+t0

При x = 1/3 основание 3x равно единице — логарифм не определён, поэтому t = log₃(1/3) = −1 исключено. Общий знаменатель 1 + t; после приведения подобных в числителе остаётся 6t.

шаг 4.Метод интервалов

Корень числителя: t = 0 — закрашен (нестрогое ≥). Точка разрыва: t = −1 — выколота.

++10
+
t

Пробная точка t = −2: 6·(−2) : (−2 + 1) = −12 : (−1) = 12 > 0 — знак «+»; через простые корни знаки чередуются. Решение: t < −1 или t ≥ 0.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x. Логарифм по основанию 3 > 1 возрастает,Логарифм 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).
поэтому неравенства для t переносятся на аргументы без смены знака.
1)log3x<1
log3x<log313
0<x<13
2)log3x0
log3xlog31
x1

Число −1 записали как log₃(1/3), а 0 — как log₃1: логарифмы того же основания 3. Левая граница первого случая берётся из ОДЗ: там уже требуется x > 0.

ответ

x(0;13)[1;+)