условие
шаг 1.Правая часть
Сумма логарифмов по одному основанию — логарифм произведения. Произведение оказывается точным квадратом самого основания, поэтому весь знаменатель равен двум.
Квадрат суммы: (5 + √3)² = 25 + 2 · 5 · √3 + 3 = 28 + 10√3. Основание 5 + √3 положительно и не равно единице, поэтому все преобразования справа законны.
шаг 2.Метод рационализации
Условие ② — основание логарифма положительно и не равно единице, условие ③ — аргумент положителен.
шаг 3.Неравенство ①
Во второй скобке квадраты взаимно уничтожаются, остаётся линейное выражение. Обе скобки приводим к общему знаменателю 2.
4 − x²/2 − 1 = 3 − x²/2 = (6 − x²)/2, а 55 − x²/2 + x/2 − 4 + x²/2 = 51 + x/2 = (102 + x)/2. Разность квадратов: 6 − x² = −(x − √6)(x + √6). Все три корня закрашены (нестрогое ≤). Пробная точка x = 0 на интервале (−√6; √6): (6 − 0)(102 + 0) = 612 > 0 — знак «+»; корни нечётной кратности, знаки чередуются. Решение ①: [−102; −√6] ∪ [√6; +∞).
шаг 4.Ограничение ②
Основание логарифма положительно и не равно единице.
Основание обращается в единицу при x² = 6, то есть при x = ±√6 — обе точки выколоты. Решение ②: (−2√2; −√6) ∪ (−√6; √6) ∪ (√6; 2√2).
шаг 5.Ограничение ③
Аргумент логарифма положителен. Домножаем на 2 и раскладываем трёхчлен через дискриминант.
Домножаем обе части на 2, знак сохраняется; затем меняем стороны местами — знак «>» становится «<», слагаемые переносятся со своими знаками. Парабола ветвями вверх, корни выколоты (строгое <): трёхчлен отрицателен между корнями. Решение ③: (−10; 11).
шаг 6.Пересечение
Сводим три оси в одну. Ограничение ② оставляет только окрестность нуля и выкалывает обе точки ±√6, а ограничение ③ ничего нового не отсекает — оно заведомо слабее ②.
Проверка: x = 2,7 ⇒ основание 4 − 3,645 = 0,355 < 1, аргумент ≈ 52,7 > 1, логарифм отрицателен и заведомо меньше единицы ✓. Проверка: x = 0 ⇒ основание 4, аргумент 55, log₄ 55 ≈ 2,89 > 1 — точка не подходит, и в ответ она не входит ✓.