условие

log2⁡0,5x≥log16x⁡2⋅log4⁡16x4

шаг 1.Область допустимых значений

Основание 16x положительно и не равно единице, все аргументы логарифмов положительны.

ОДЗ
{0,5x>016x>0,16x≠116x4>0⟺{x>0x>0,x≠116x≠0
x>0,x≠116

Условие 16x⁴ > 0 означает лишь x ≠ 0 и целиком входит в x > 0.

шаг 2.Приводим всё к основанию 2

Основание 16x переменное — переворачиваем этот логарифм и меняем основание 4 на 2Преобразования 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).
. Логарифмы произведений раскрываем в суммы: во всём неравенстве остаётся одно «переменное» выражение — log₂x.
log2⁡0,5x=log2⁡0,5+log2⁡x=−1+log2⁡x
log16x⁡2=1log2⁡16x=14+log2⁡x
log4⁡16x4=log2⁡16x4log2⁡4=4+4log2⁡x2=2+2log2⁡x

Формула log_a b = 1 : log_b a верна при a, b > 0, a ≠ 1, b ≠ 1 — на ОДЗ все условия выполнены. log₂16x = 4 + log₂x, а log₂16x⁴ = 4 + 4log₂x: показатель 4 выносится без модуля, потому что на ОДЗ x > 0.

шаг 3.Делаем замену

Обозначим t = log₂x. Условие x ≠ 1/16 из ОДЗ превращается в t ≠ −4. Переносим всё влево и приводим к одной дроби.

t=log2⁡x,t≠−4
t−1≥2+2t4+t
t−1−2+2t4+t≥0
(t−1)(4+t)−(2+2t)4+t≥0
t2+3t−4−2−2t4+t≥0
t2+t−64+t≥0
(t+3)(t−2)t+4≥0

При x = 1/16 основание 16x равно единице — логарифм не определён, поэтому t = log₂(1/16) = −4 исключено. Проверка по Виета для t² + t − 6: сумма корней должна равняться −1, произведение — −6. Подходят −3 и 2.

шаг 4.Метод интервалов

Корни числителя: −3 и 2 — закрашены (нестрогое ≥). Точка разрыва: t = −4 — выколота.

−+−+4−3−2
−∞
+∞
t

Пробная точка t = 0 на (−3; 2): (0 + 3)(0 − 2) : (0 + 4) = −6 : 4 < 0 — знак «−»; через простые корни знаки чередуются. Решение: −4 < t ≤ −3 или t ≥ 2.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x. Логарифм по основанию 2 > 1 возрастает,Логарифм 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 неравенства для t переносятся на аргументы без смены знака.
1)−4<log2⁡x≤−3
log2⁡2−4<log2⁡x≤log2⁡2−3
116<x≤18
2)log2⁡x≥2
log2⁡x≥log2⁡4
x≥4

Числа −4, −3 и 2 записали как log₂2⁻⁴, log₂2⁻³ и log₂4 — логарифмы того же основания 2. 2⁻⁴ = 1/16, 2⁻³ = 1/8.

ответ

x∈(116;18]∪[4;+∞)