условие

log2x0,5log216x1

шаг 1.Область допустимых значений

Основание 2x положительно и не равно единице. Аргумент 0,5 положителен сам по себе, аргумент 16x — при x > 0.

ОДЗ
{2x>02x116x>0{x>0x0,5

Условие 16x > 0 следует из x > 0. Из 2x ≠ 1 получаем x ≠ 0,5: при этом значении основание логарифма равно единице.

шаг 2.Переходим к основанию 2

Логарифм с переменным основанием 2x переводим к основанию 2 по формуле переходаПреобразования 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).
, а логарифм произведения 16x раскладываем в сумму.
log2x0,5=log20,5log22x=11+log2x
log216x1=4+log2x1=log2x+3

log₂0,5 = log₂2⁻¹ = −1; log₂2x = log₂2 + log₂x = 1 + log₂x; log₂16 = 4. На ОДЗ x > 0, поэтому оба множителя под логарифмом положительны и раскладывать сумму можно.

шаг 3.Делаем замену

Обозначим t = log₂ x. Ограничение ОДЗ x ≠ 0,5 превращается ровно в ноль знаменателя.

t=log2x,t1
1t+1t+3

x = 0,5 даёт t = log₂0,5 = −1.

шаг 4.Сводим к одной дроби

Переносим правую часть влево, приводим к общему знаменателю t + 1 и узнаём в числителе полный квадрат.

1t+1(t+3)0
1(t+3)(t+1)t+10
1(t2+4t+3)t+10
t24t4t+10
t24t4=(t2+4t+4)
t2+4t+4=t2+2t2+22=(t+2)2
(t+2)2t+10

Числитель свернулся по формуле квадрата суммы a² + 2ab + b² = (a + b)².

шаг 5.Метод интервалов в t

Корень числителя t = −2 входит в чётной степени: он закрашен (нестрогое ≥), но знак дроби через него не меняется — на оси это петелька. Точка разрыва знаменателя t = −1 выколота.

++21
+
t
Пробная точка t = 0: −(0 + 2)² : (0 + 1) = −4 < 0 → на интервале (−1; +∞) знак «−». Квадрат (t + 2)² неотрицателен, поэтому слева и справа от t = −2 знак один и тот же «+»; сама точка входит в решение — там дробь равна нулю. Решение: t < −1.Петелька при чётной кратности
Возникает, когда корень выражения повторяется чётное количество раз.
Внутри петельки знак НЕ ставится.
Петелька показывает 0 функции и может быть только закрашенной или выколотой. Знака внутри петли быть не может, т.к. у нуля знака нет.
> 0
+ +
(;a)(a;+)
≥ 0
+ +
(;+)
< 0
+ +
≤ 0
+ +
{a}
Флаг или петелька означают «через эту точку знак выражения не меняется» — слева и справа от петли знаки одинаковые.
При знаках ≤/≥ значение петельки может быть выколото по ОДЗ.

шаг 6.Обратная замена

Подставляем t = log₂x, границу записываем как логарифм степени двойки и снимаем логарифмы: основание 2 > 1, логарифм возрастаетЛогарифм 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).
— знак сохраняется. Слева границу даёт ОДЗ.
log2x<1
log2x<log221
x<21
x<0,5
0<x<0,5
ответ00,5
+
x

Ноль выколот — по ОДЗ x > 0; точка 0,5 выколота, там основание 2x равно единице. Точка x = 0,25 (это t = −2) лежит внутри ответа: в ней обе части неравенства равны 1.

ответ

x(0;0,5)