условие

log4x22(55x22+x2)2log5+32+log5+3(14+53)

шаг 1.Правая часть

Сумма логарифмов по одному основанию — логарифм произведения. Произведение оказывается точным квадратом самого основания, поэтому весь знаменатель равен двум.

log5+32+log5+3(14+53)=log5+3(28+103)
(5+3)2=25+103+3=28+103
log5+3(5+3)2=222=1
log4x22(55x22+x2)1

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

Единицу справа записываем логарифмом по тому же основанию — теперь обе части однотипны, и работает метод 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.
1=log4x22(4x22)
{(4x221)(55x22+x2(4x22))014x22>0,4x221255x22+x2>03

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.

16x22102+x20
(6x2)(102+x)0
(x6)(x+6)(x+102)0
++102−√6√6
+
x

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.

24x22>0,4x221
x2<8,x26
22<x<22,x±6
−2√2−√6√62√2
+
x

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.

355x22+x2>0|2
x2x110<0
D=(1)24(110)=1+440=441
x=1±4412=1±212=11=10
(x11)(x+10)<0
++1011
+
x

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.

102−√6√6
+
x
−2√2−√6√62√2
+
x
1011
+
x
пересечение−2√2−√6√62√2
+
x

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 ✓.

ответ

x(22;6)(6;22)