условие

log2x+1024log2x+10(x216)log2(x2+11x+24)log2(x216)

шаг 1.Сворачиваем обе части

И слева, и справа стоит отношение двух логарифмов с одинаковым основанием. По формуле перехода к новому основанию логарифма такое отношение — это логарифм, у которого основанием служит аргумент знаменателя.

logablogac=logcb
log2x+1024log2x+10(x216)=logx21624
log2(x2+11x+24)log2(x216)=logx216(x2+11x+24)
logx21624logx216(x2+11x+24)

Основание 2^{x+10} обязано быть не равным единице, то есть x ≠ −10. После свёртки это ограничение из записи исчезает, поэтому его нужно сохранить отдельно.

шаг 2.Метод рационализации

Основание x² − 16 зависит от x, поэтому переходим к разности аргументов методом рационализацииМетод рационализации
Если нужен только ЗНАК выражения (например, для метода интервалов), не решаем его напрямую — определяем знак по таблице: знак слева совпадает со знаком справа (на ОДЗ), а правое выражение проще. Третий столбец — ОДЗ.
logaflogag(a1)(fg)a>0,a1,f,g>0afag(a1)(fg)a>0,a1|f||g|(fg)(f+g)любыеfgfgf,g0
Множитель (a1) задаёт направление: при a>1 он положителен (знак как у fg), при 0<a<1 — отрицателен, знак переворачивается.
: logₐ f − logₐ g имеет тот же знак, что (a − 1)(f − g). Замена сохраняет знак только на ОДЗ, поэтому неравенство сразу переходит в равносильную систему: рационализированное неравенство ① и ограничения ② и ③.
{(x2161)(24(x2+11x+24))01x216>0,x2161,2x+1012x2+11x+24>03

Условие ② — основание логарифма положительно и не равно единице (сюда же попало ограничение на исходное основание 2^{x+10}), условие ③ — аргумент правого логарифма положителен. Аргумент 24 положителен сам по себе и условия не даёт.

шаг 3.Неравенство ①

Раскрываем вторую скобку и раскладываем оба множителя: первый — разность квадратов, во втором выносим общий множитель.

1(x217)(24x211x24)0
(x217)(x211x)0
(x17)(x+17)(x(x+11))0
++11−√170√17
+
x

Разность квадратов: x² − 17 = (x − √17)(x + √17). Все четыре корня закрашены (нестрогое ≥). Пробная точка x = 1 на интервале (0; √17): (1 − 17) · (−1 · (1 + 11)) = (−16) · (−12) = 192 > 0 — знак «+»; корни нечётной кратности, знаки чередуются. Решение ①: [−11; −√17] ∪ [0; √17].

шаг 4.Ограничение ②

Основание логарифма положительно и не равно единице; сюда же добавляем условие на исходное основание 2^{x+10}.

2x216>0,x217,x+100
(x4)(x+4)>0,x±17,x10
10−√1744√17
+
x

Трёхчлен x² − 16 положителен вне корней ±4, а в единицу он обращается при x = ±√17 — обе точки выколоты. Решение ②: (−∞; −√17) ∪ (−√17; −4) ∪ (4; √17) ∪ (√17; +∞), без точки −10.

шаг 5.Ограничение ③

Аргумент правого логарифма положителен.

3x2+11x+24>0
(x+3)(x+8)>0
++83
+
x

Проверка по Виета: для x² + 11x + 24 сумма корней должна равняться −11, произведение — 24. У нас (−3) + (−8) = −11 и (−3) · (−8) = 24 — оба сходятся. Парабола ветвями вверх, корни выколоты (строгое >): трёхчлен положителен вне корней. Решение ③: (−∞; −8) ∪ (−3; +∞).

шаг 6.Пересечение

Сводим три оси в одну. Ограничение ③ обрезает левый отрезок по x = −8, ограничение ② выкалывает внутри него точку −10 и поднимает левую границу правого отрезка с 0 до 4.

11−√170√17
+
x
10−√1744√17
+
x
83
+
x
пересечение111084√17
+
x

Проверка: x = −9 ⇒ основание 65, слева log₆₅ 24, справа log₆₅ 6 — неравенство верно ✓. Проверка: x = 4,1 ⇒ основание 0,81 < 1, слева log₀,₈₁ 24 ≈ −15,1, справа log₀,₈₁ 85,9 ≈ −21,1 — неравенство верно ✓. Проверка: x = 5 ⇒ основание 9, слева log₉ 24 ≈ 1,45, справа log₉ 104 ≈ 2,12 — точка не подходит, и в ответ она не входит ✓.

ответ

x[11;10)(10;8)(4;17)