условие

log7(x2)logx2(x+5)log72(x+5)

шаг 1.Область допустимых значений

Выражение x − 2 стоит и аргументом первого логарифма, и основанием второго: оно обязано быть положительным и не равным единице. Аргумент x + 5 положителен.

ОДЗ
{x2>0x21x+5>0{x>2x3x>5
{x>2x3

Условие x > −5 слабее условия x > 2 и потому в итог не попадает.

шаг 2.Сворачиваем произведение логарифмов

По формуле перехода к новому основанию логарифма второй множитель записываем через логарифмы по основанию 7 — знаменатель сокращается с первым множителем, и слева остаётся один логарифм.

logx2(x+5)=log7(x+5)log7(x2)
log7(x2)log7(x+5)log7(x2)=log7(x+5)
log7(x+5)log72(x+5)

Формула перехода к новому основанию логарифма: log_a b = log_c b / log_c a. Сокращение log₇(x − 2) допустимо: по ОДЗ x ≠ 3, значит x − 2 ≠ 1 и log₇(x − 2) ≠ 0 — делитель не равен нулю, корень не теряем.

шаг 3.Замена переменной

Обозначим u = log₇(x + 5). Неравенство становится квадратным относительно u.

u=log7(x+5)
uu2
u2u0
u(u1)0
++01
+
u

Оба корня закрашены (нестрогое ≥). Пробная точка u = 0,5 на интервале (0; 1): 0,5 · (0,5 − 1) = −0,25 < 0 — знак «−»; корни нечётной кратности, знаки чередуются. Решение: u ≤ 0 или u ≥ 1.

шаг 4.Обратная замена

Возвращаемся к x. Функция log₇ возрастает (основание логарифма 7 > 1),Логарифм 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).
поэтому направление неравенств сохраняется. Полученные интервалы пересекаем с ОДЗ.
1)log7(x+5)0
log7(x+5)log71
0<x+51
5<x4
2)log7(x+5)1
log7(x+5)log77
x+57
x2
случай 154
+
x
случай 22
+
x
ОДЗ23
+
x
пересечение23
+
x

Первый случай целиком лежит левее ОДЗ (x > 2) — общих точек с ним нет, поэтому пунктиров вниз от него не идёт. Во втором случае граница x = 2 закрашена по неравенству, но выколота по ОДЗ: при x = 2 аргумент x − 2 обращается в ноль. Точка x = 3 выколота по ОДЗ: там x − 2 обращается в единицу.

ответ

x(2;3)(3;+)