условие
шаг 1.Замена переменной
Два логарифма взаимно обратны: у них основание и аргумент меняются местами. Обозначаем первый через t — второй становится 1/t, и неравенство превращается в дробно-рациональное. Замена работает только на ОДЗ, поэтому сразу выписываем равносильную систему: неравенство ① и ограничения ② и ③.
Формула перехода к новому основанию логарифма: log_b a = 1/log_a b. Выражение x + 1 работает и основанием, и аргументом логарифма, поэтому обязано быть положительным и не равным единице — это ②. То же для 2x − 5 — это ③.
шаг 2.Неравенство ①
· среднее арифметическое
· среднее геометрическое
· среднее арифметическое
· среднее геометрическое
Результат: .
взять при : тогда , поэтому , равенство при .
шаг 3.Обратная замена
Пробная точка x = −1 на интервале (−∞; 0): 2 · (−1) · (−1 − 3) = 2 · (−1) · (−4) = 8 > 0 — знак «+»; оба корня нечётной кратности, поэтому знаки чередуются. Во втором случае аргумент совпал с основанием: log₇ 7 = 1 при x = 6. Решение ①: (0; 3) ∪ {6}.
шаг 4.Ограничение ②
Условие ② — выражение x + 1 положительно и не равно единице.
Точка x = 0 выколота: там x + 1 обращается в единицу и логарифм по такому основанию не определён. Знак самого выражения x + 1 через неё не меняется. Решение ②: (−1; 0) ∪ (0; +∞).
шаг 5.Ограничение ③
Условие ③ — выражение 2x − 5 положительно и не равно единице.
Точка x = 3 выколота: там 2x − 5 обращается в единицу. Решение ③: (2,5; 3) ∪ (3; +∞).
шаг 6.Пересечение
Сводим три оси в одну. Ограничение ③ поднимает левую границу интервала с 0 до 2,5, а изолированная точка x = 6 проходит все ограничения.
Проверка: x = 2,8 ⇒ основание 3,8 и аргумент 0,6, логарифм отрицателен, обратный к нему тоже — сумма меньше 2 ✓. Проверка: x = 6 ⇒ log₇ 7 + log₇ 7 = 1 + 1 = 2, нестрогое ≤ выполняется ✓.