условие

log5x2+26⁡(x2−8x+26)+logx2−8x+26⁡(5x2+26)≤log2⁡(4−x2)

шаг 1.Область допустимых значений

Основания и аргументы логарифмов положительны и не равны единице, аргумент правого логарифма положителен.

ОДЗ
5x2+26≥26>1
x2−8x+26=(x−4)2+10≥10>1
4−x2>0⟺−2<x<2

Оба выражения 5x² + 26 и x² − 8x + 26 строго больше единицы при любом x, поэтому ограничения дают только −2 < x < 2 от правого логарифма.

шаг 2.Оцениваем левую часть

Обозначим u = log_{5x²+26}(x² − 8x + 26). Тогда второй логарифм — обратная величина 1/u, и левая часть равна u + 1/u. Оба основания больше единицы, поэтому u > 0, и по неравенству КошиНеравенство Коши (AM-GM)
Для любых неотрицательных чисел среднее арифметическое всегда больше или равно их среднему геометрическому:
· среднее арифметическое a+b2
· среднее геометрическое ab
a+b2≥ab⟺a+b≥2ab
Равенство — только при a = b.
Доказательство:
a+b2−ab=a−2ab+b2=(a−b)22≥0
Квадрат всегда неотрицателен.
Пример. Возьмём два числа 2 и 8.
· среднее арифметическое 2+82=102=5
· среднее геометрическое 2⋅8=16=4
Результат: 5>4.

Популярный приём
взять a=t,b=1t при t>0: тогда ab=t⋅1t=1, поэтому t+1t≥2, равенство при t=1.
сумма u + 1/u не меньше 2.
u=log5x2+26⁡(x2−8x+26)>0
u+1u≥2

Равенство u + 1/u = 2 достигается только при u = 1, то есть когда основание и аргумент совпадают: 5x² + 26 = x² − 8x + 26.

шаг 3.Оцениваем правую часть

Аргумент 4 − x² не больше 4, а логарифм по основанию 2 > 1 возрастает, поэтому правая часть не больше log₂4 = 2. Равенство — только при x = 0.

4−x2≤4
log2⁡(4−x2)≤log2⁡4=2

4 − x² = 4 только при x = 0; при остальных x из ОДЗ правая часть строго меньше 2.

шаг 4.Соединяем оценки

Левая часть ≥ 2, правая ≤ 2. Неравенство «левая ≤ правая» возможно лишь тогда, когда обе равны 2 одновременно: основание равно аргументу и x = 0. Условие 5x² + 26 = x² − 8x + 26 даёт x = 0 или x = −2; точка x = −2 не входит в ОДЗ. Остаётся x = 0.

левая часть≥2≥правая часть
5x2+26=x2−8x+26⟺4x(x+2)=0
x=0илиx=−2
0
−∞
+∞
x

Точка x = −2 — граница ОДЗ (там 4 − x² = 0), не годится. При x = 0 обе части равны 2, нестрогое ≤ выполнено как равенство.

ответ

x=0