условие

2log(x26x+10)2(5x2+3)logx26x+10(4x2+7x+3)

шаг 1.Область допустимых значений

Выделяем полный квадрат в основании: x² − 6x + 10 = (x − 3)² + 1. Оно положительно при любом x и равно единице только при x = 3. Из аргументов ограничение даёт только 4x² + 7x + 3 > 0.

ОДЗ
x26x+10=(x3)2+11
{x26x+10>0x26x+1015x2+3>04x2+7x+3>0{x34x2+7x+3>0
4x2+7x+3=0
D=72443=4948=1
x=7±18=7±18=0,75=1
4(x+1)(x+0,75)>0
+++ОДЗ10,753
+
x

Основание (x − 3)² + 1 не меньше единицы при любом x, а единице равно только при x = 3 — эту точку выкалываем. Знак трёхчлена через неё не меняется: 3 не корень трёхчлена, а ограничение на основание логарифма. Аргумент 5x² + 3 положителен всегда, условие x² − 6x + 10 > 0 выполнено автоматически. Корни −1 и −0,75 выколоты (строгое >), пробная точка x = 0: 4(0 + 1)(0 + 0,75) = 3 > 0 → на интервале (−0,75; +∞) знак «+». ОДЗ: x < −1 или x > −0,75, кроме x = 3.

шаг 2.Переходим к одному основанию

Слева основание логарифма — квадрат правого основания. 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).
логарифм по основанию a² равен логарифму по основанию a, делённому на 2, и множитель 2 перед ним сокращается.
2log(x26x+10)2(5x2+3)=
=212logx26x+10(5x2+3)=
=logx26x+10(5x2+3)
logx26x+10(5x2+3)logx26x+10(4x2+7x+3)

Формула перехода: log_{a²}b = log_a b : 2. Здесь она даёт множитель 1/2, который гасит стоящую перед логарифмом двойку. Теперь обе части — логарифмы с одним и тем же основанием x² − 6x + 10.

шаг 3.Снимаем логарифмы

При x ≠ 3 основание (x − 3)² + 1 строго больше единицы, поэтому 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).
и знак неравенства между аргументами сохраняется.
5x2+34x2+7x+3
x27x0
x(x7)0

Переносим всё влево: 5x² + 3 − 4x² − 7x − 3 = x² − 7x, дальше выносим общий множитель x. Корни x = 0 и x = 7 видны сразу из произведения x(x − 7), дискриминант не нужен.

шаг 4.Метод интервалов

Корни произведения x(x − 7): 0 и 7 — закрашены (нестрогое ≤), оба простые, знаки чередуются. Ниже — ось ОДЗ из шага 1 и пересечение: единственное, что она отрезает, — точка x = 3 внутри отрезка.

++неравенство07
+
x
ОДЗ10,753
+
x
пересечение037
+
x

Пробная точка x = 1: 1·(1 − 7) = −6 < 0 → на интервале (0; 7) знак «−», решением ≤ 0 будет отрезок [0; 7]. Границы 0 и 7 закрашены — неравенство нестрогое. Ограничения ОДЗ x < −1 и x > −0,75 отрезок [0; 7] целиком накрывают, а точку x = 3 выкалывают.

ответ

x[0;3)(3;7]