условие

logx(x2+2x3+2)log5(x2+2x2)logx4

шаг 1.Область допустимых значений

Основание x положительно и не равно единице, подкоренное выражение неотрицательно, аргумент второго логарифма положителен.

ОДЗ
x2+2x3=(x+3)(x1)0x3илиx1
{x>0x1x3илиx1x>1

При x > 1 второй аргумент x² + 2x − 2 больше 1 + 2 − 2 = 1, то есть положителен — отдельного ограничения он не даёт.

шаг 2.Замена переменной

Обозначим p = √(x² + 2x − 3). Тогда p ≥ 0, а второй аргумент выражается через p: x² + 2x − 2 на единицу больше подкоренного выражения.

p=x2+2x30,p2=x2+2x3
x2+2x2=p2+1
logx(p+2)log5(p2+1)logx4

Замена взаимно однозначна: при x > 1 подкоренное выражение возрастает, поэтому каждому x отвечает своё p ≥ 0.

шаг 3.Переходим к основанию 2

Делим обе части на log_x 2: при x > 1 этот логарифм положителен, направление неравенства сохраняется. По формуле перехода к новому основанию логарифма отношение log_x A / log_x 2 равно log₂ A.

logx(p+2)log5(p2+1)logx4|:logx2
logx(p+2)logx2=log2(p+2),logx4logx2=log24=2
log2(p+2)log5(p2+1)2

Деление на log_x 2 допустимо: по ОДЗ x > 1, значит log_x 2 > 0 и нулём он не бывает — корень не теряем, а знак «≥» остаётся прежним.

шаг 4.Монотонность левой части

При p ≥ 0 оба множителя неотрицательны и возрастают, значит и произведение возрастает. Достаточно найти точку, где оно равно 2: обе скобки одновременно дают «круглые» значения при p = 2.

p=2:log2(2+2)log5(22+1)=log24log55=21=2
log2(p+2)log5(p2+1)2p2

При p ≥ 0 первый множитель не меньше log₂ 2 = 1, второй — не меньше log₅ 1 = 0; оба строго возрастают вместе с p, поэтому произведение строго возрастает и значение 2 принимает ровно один раз.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x: обе части неравенства p ≥ 2 неотрицательны, поэтому его можно возвести в квадрат.

x2+2x32
x2+2x34
x2+2x70
D=224(7)=4+28=32
x=2±322=2±422=1+22=122
++неравенство−1−2√22√2−1
+
x
ОДЗ1
+
x
пересечение12√2−1
+
x

Парабола ветвями вверх, корни закрашены (нестрогое ≥): трёхчлен неотрицателен вне корней. Левый луч целиком лежит вне ОДЗ (x > 1) — от корня −1 − 2√2 пунктир вниз не идёт. Проверка: x = 2 ⇒ p = √5 ≈ 2,24 > 2, неравенство выполнено ✓; x = 1,5 ⇒ p = 1,5 < 2, не выполнено ✓.

ответ

x[221;+)