условие

logx⁡(2x−1)⋅logx⁡(2x2)log2x⁡x⋅log2x−2⁡x<40

шаг 1.Область допустимых значений

Логарифмы определены при положительных основаниях, не равных единице, и положительных аргументах. Знаменатель дроби — произведение логарифмов — не равен нулю.

ОДЗ
x>0,x≠1
2x≠1⟺x≠12
2x−2≠1⟺x2≠2⟺x≠2
{x>0x≠1x≠12x≠2

Аргументы 2x⁻¹, 2x², x положительны при x > 0 автоматически — новых ограничений не дают. Основания x, 2x, 2x⁻² не равны 1 → три исключения. Произведение логарифмов в знаменателе зануляется только при x = 1, что уже исключено.

шаг 2.Замена t = log₂x

Все логарифмы переводим к основанию 2 по формуле перехода log_a b = log₂b / log₂a и обозначаем t = log₂x.

t=log2⁡x
logx⁡(2x−1)=1−tt
logx⁡(2x2)=1+2tt
log2x⁡x=t1+t
log2x−2⁡x=t1−2t

log₂(2x⁻¹) = log₂2 + log₂x⁻¹ = 1 − t, делим на log₂x = t → (1 − t)/t. Аналогично log₂(2x²) = 1 + 2t, log₂(2x) = 1 + t, log₂(2x⁻²) = 1 − 2t. В переменной t ОДЗ даёт t ≠ 0, t ≠ −1, t ≠ 1/2.

шаг 3.Сводим к рациональному неравенству

Подставляем найденные выражения. Деление на дробь — умножение на обратную: степени t собираются в t⁴.

1−tt⋅1+2ttt1+t⋅t1−2t<40
(1−t)(1+2t)(1+t)(1−2t)t4<40
(1−t2)(1−4t2)t4<40

(1 − t)(1 + t) = 1 − t², (1 + 2t)(1 − 2t) = 1 − 4t². В числителе остаются t·t = t², в знаменателе t·t = t², итого делитель t⁴.

шаг 4.Решаем рациональное неравенство

Переносим 40 влево, приводим к общему знаменателю t⁴ и раскладываем числитель на множители.

(1−t2)(1−4t2)−40t4t4<0
4t4−5t2+1−40t4t4<0
−36t4−5t2+1t4<0
−(9t2−1)(4t2+1)t4<0
9t2−1>0
t2>19

(1 − t²)(1 − 4t²) = 4t⁴ − 5t² + 1. Раскладываем 36t⁴ + 5t² − 1 = (9t² − 1)(4t² + 1) (замена s = t²: 36s² + 5s − 1 = (9s − 1)(4s + 1)). Множители t⁴ > 0 и 4t² + 1 > 0 положительны, поэтому с учётом минуса неравенство равносильно 9t² − 1 > 0.

шаг 5.Обратная замена

Из t² > 1/9 следует |t| > 1/3, то есть t < −1/3 или t > 1/3. Возвращаемся к x = 2ᵗ. Выколотые по ОДЗ точки t = −1 (x = 1/2) и t = 1/2 (x = √2) попадают внутрь решения — исключаем их.

1)log2⁡x<−13
0<x<2−13
2)log2⁡x>13
x>213
1−
12
−13
13
−∞
+∞
t

Точки t = −1 и t = 1/2 лежат внутри закрашенных интервалов решения, но выколоты по ОДЗ — значит границы x = 1/2 и x = √2 из ответа исключаем.

ответ

x∈(0;12)∪(12;2−13)∪(213;2)∪(2;+∞)