условие

log2(8x)log0,125x2log0,25x1614

шаг 1.Область допустимых значений

Аргументы логарифмов положительны, основания положительны и не равны единице. Знаменатель дроби в ноль не обращается: логарифм равен нулю только при аргументе 1, а здесь аргумент равен 16.

ОДЗ
{8x>00,125x>0,0,125x10,25x>0,0,25x1
{x>0x8x4

Основание 0,125x равно единице при x = 8, основание 0,25x — при x = 4.

шаг 2.Замена переменной

Обозначим t = log₂ x и выразим через t каждый логарифм: аргументы и основания — это степени двойки, умноженные на x.

t=log2x
log2(8x)=log28+log2x=3+t
log0,125x2=1log2(0,125x)=1t3
log0,25x16=log216log2(0,25x)=4t2

log₂ 0,125 = log₂ 2⁻³ = −3, log₂ 0,25 = log₂ 2⁻² = −2, log₂ 16 = 4. В переменной t ограничения ОДЗ выглядят как t ≠ 3 и t ≠ 2.

шаг 3.Сводим к рациональному неравенству

Подставляем найденные выражения. Деление на дробь — умножение на обратную, затем переносим правую часть влево и приводим к одной дроби.

(3+t)1t34t214
(t+3)(t2)4(t3)14|4
(t+3)(t2)t31
(t+3)(t2)(t3)t30
t2+t6t+3t30
t23t30

Домножаем обе части на 4, знак сохраняется, четвёрка в знаменателе сокращается.

шаг 4.Метод интервалов

Корни числителя: −√3 и √3 — закрашены (нестрогое ≤). Точка разрыва знаменателя t = 3 выколота. Ограничение ОДЗ t ≠ 2 попадает внутрь решения, поэтому выносим его на отдельную ось.

++неравенство−√3√33
+
t
ОДЗ23
+
t
пересечение−√3√323
+
t

Пробная точка t = 0 на интервале (−√3; √3): (0 − 3)/(0 − 3) = 1 > 0 — знак «+»; все корни нечётной кратности, знаки чередуются. ОДЗ выкалывает t = 2 внутри интервала [√3; 3) — он распадается на два куска. Решение: t ≤ −√3 или √3 ≤ t < 2 или 2 < t < 3.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x по формуле x = 2ᵗ. Функция 2ᵗ возрастает (основание степени 2 > 1),Показательная функция и знак неравенства
Функция y=ax монотонна на ℝ. Направление зависит от основания: при a > 1 растёт, при 0 < a < 1 убывает.
a > 1: возрастает 0 1 x₁ ax₁ x₂ ax₂
x₁ < x₂ ax₁ < ax₂ знак сохраняется
0 < a < 1: убывает 0 1 x₁ ax₁ x₂ ax₂
x₁ < x₂ ax₁ > ax₂ знак переворачивается
Переход «значения → показатели» работает так:
· при a > 1: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
поэтому порядок границ и их закрашенность сохраняются.
x=2t
t30<x233t<223x<42<t<34<x<8
ответ048
23
23
+
x

Показательная функция принимает только положительные значения, поэтому левая граница первого интервала — ноль, и он выколот. Проверка: x = 1 (t = 0) ⇒ левая часть равна 0,5 > 0,25 — точка не подходит, и в ответ она не входит ✓. Проверка: x = 5 (t ≈ 2,32) ⇒ левая часть отрицательна ✓.

ответ

x(0;23][23;4)(4;8)