условие

logxx37log3x7

шаг 1.Область допустимых значений

Оба основания логарифмов положительны и не равны единице; аргумент 7 положителен сам по себе.

ОДЗ
xx3>0x<0илиx>3
3x>0,3x1x>0,x13
x>3

Условие x/(x − 3) ≠ 1 выполнено всегда: x/(x − 3) = 1 даёт x = x − 3 — невозможно. Пересечение «x < 0 или x > 3» с «x > 0, x ≠ 1/3» оставляет только x > 3.

шаг 2.Сравниваем основания

При x > 3 оба основания больше единицы: x/(x − 3) = 1 + 3/(x − 3) > 1 и 3x > 9 > 1. Переходим к одному основанию: log_a 7 = 1/log_7 a. Так как log_7 a > 0 при a > 1, дробь убывает по aЛогарифм 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).
, и неравенство для значений логарифмов переворачивается в неравенство для оснований.
logxx37=1log7xx3,log3x7=1log73x
1log7xx31log73xlog73xlog7xx3
3xxx3

Оба знаменателя log₇(x/(x−3)) и log₇(3x) положительны при x > 3, поэтому при переходе к обратным величинам знак неравенства меняется: меньшему значению логарифма отвечает большее основание.

шаг 3.Решаем рациональное неравенство

Переносим всё влево и приводим к общему знаменателю. На ОДЗ x − 3 > 0, поэтому знаменатель положителен и знак неравенства сохраняется.

3xxx30
3x(x3)xx30
3x210xx30
x(3x10)x30

3x(x − 3) − x = 3x² − 9x − x = 3x² − 10x = x(3x − 10). Корни числителя x = 0 и x = 10/3; знаменатель обращается в ноль при x = 3.

шаг 4.Метод интервалов и пересечение с ОДЗ

Корни 0; 3; 10/3 делят ось. Но ОДЗ оставляет только x > 3, поэтому работает лишь правая часть оси. На (3; 10/3] дробь ≤ 0 — это и есть решение.

++03
103
+
x

Пробная точка x = 4 на (10/3; +∞): 4·(12−10)/(4−3) = 8 > 0. Знаки чередуются. Нас интересует «−» на (3; 10/3]: точка 10/3 закрашена (нестрогое ≤), точка 3 выколота (нуль знаменателя и граница ОДЗ).

ответ

x(3;103]