условие
шаг 1.Область допустимых значений
Все три основания положительны и не равны единице. Аргумент 2 положителен сам по себе и ограничений не даёт.
Выколотые точки 0,25, 0,5 и 1 — это значения, при которых основания 4x, 2x и x обращаются в единицу.
шаг 2.Переворачиваем логарифмы
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 требует .
Тождество верно только при . При чётном показателе определено и для , поэтому обязателен модуль:
Обратный ход при чётном расширяет область: — слева , справа . Появляются посторонние корни ; держим исходное или сразу пишем модуль.
ОДЗ уже требует и — держим его, свёртка ничего лишнего не вносит.
определён при , — при (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на , силой требуем и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
и — область не меняется (нужно , для второй ).
, — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма ().
Формула log_a b = 1 : log_b a верна при a, b > 0, a ≠ 1, b ≠ 1 — на ОДЗ все условия выполнены. log₂2x = log₂2 + log₂x = 1 + log₂x, а log₂4x = log₂4 + log₂x = 2 + log₂x.
шаг 3.Делаем замену
Обозначим t = log₂x. Выколотые точки ОДЗ переходят в t ≠ 0, t ≠ −1 и t ≠ −2. Приводим левую часть к одной дроби.
Значения x = 1, 0,5 и 0,25 дают t = 0, −1 и −2 — это ровно точки разрыва получившейся дроби. Умножаем обе части на −1 — знак неравенства переворачивается.
шаг 4.Раскладываем числитель
Числитель — квадратный трёхчлен; находим корни через дискриминант и записываем разложение.
Множитель 2 в скобку не вносим: так корни 2 и −0,5 видны прямо в скобках и совпадают с точками на оси. Положительная двойка на знак дроби не влияет.
шаг 5.Метод интервалов
Корни числителя: −0,5 и 2 — закрашены (нестрогое ≥). Точки разрыва: −2, −1 и 0 — выколоты.
Пробная точка t = 1 на (0; 2): 2(1 − 2)(1 + 0,5) : (1 · 2 · 3) = −3 : 6 < 0 — знак «−»; через простые корни знаки чередуются. Решение: −2 < t < −1, или −0,5 ≤ t < 0, или t ≥ 2.
шаг 6.Обратная замена
· при a > 1: (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: знак переворачивается, .
Числа −2, −1, −0,5, 0 и 2 записали как логарифмы по основанию 2. Число 2 в степени −0,5 — это 1 : √2; умножив числитель и знаменатель на √2, получаем √2 : 2.