условие

log4x5xx41

шаг 1.Метод рационализации

Минус единицу справа записываем логарифмом с тем же основанием — обе части становятся логарифмами. Дальше 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.
: разность логарифмов имеет тот же знак, что произведение (основание − 1) на разность аргументов. Знак сохраняется только на ОДЗ, поэтому переходим сразу к равносильной системе: неравенство ① и ограничения ② и ③.
log4x5xx4log4x14x
{(4x1)(5xx414x)014x>0,4x125xx4>03

Минус единица — это логарифм основания в степени −1: −1 = logₐ a⁻¹, а a⁻¹ = 1/a. Ограничения ② и ③ — это ОДЗ: основание положительно и не равно единице, аргумент положителен.

шаг 2.Неравенство ①

Сначала меняем знаки числителя и знаменателя дроби, чтобы у обеих дробей в скобке стал общий знаменатель 4 − x. Дальше вычитаем и приводим всё к одной дроби. Корни числителя −4 и 3 закрашены (нестрогое ≤), точка разрыва 4 выколота.

1(4x1)(5xx414x)0
4x1=3x
5xx4=(x+5)(4x)=x+54x
x+54x14x=x+514x=x+44x
(3x)x+44x0
(x3)(x+4)x40
++434
+
x

В числителе и знаменателе меняем знак одновременно — дробь от этого не меняется: (3 − x) · (x + 4) / (4 − x) = (x − 3)(x + 4) / (x − 4). Пробная точка x = 0: (0 − 3)(0 + 4) / (0 − 4) = −12 / (−4) = 3 > 0 — знак «+» на интервале (−4; 3), через простые корни знаки чередуются. Решение ①: (−∞; −4] ∪ [3; 4).

шаг 3.Ограничение ②

Условие ② — основание логарифма положительно и не равно единице.

24x>0,4x1
x<4,x3
++34
+
x

Точка x = 3 выколота условием «основание ≠ 1». Знак выражения 4 − x через неё не меняется — слева и справа от неё стоит один и тот же плюс. Решение ②: (−∞; 3) ∪ (3; 4).

шаг 4.Ограничение ③

Условие ③ — аргумент логарифма положителен. Приводим дробь к виду с положительным старшим коэффициентом в числителе.

35xx4>0
x+54x>0
+54
+
x

Пробная точка x = 0: (0 + 5) / (4 − 0) = 5/4 > 0 — знак «+» на интервале (−5; 4), через простые корни знаки чередуются. Корень числителя −5 и точка разрыва 4 выколоты (строгое >). Решение ③: (−5; 4).

шаг 5.Пересечение

Сводим три оси в одну. Ограничение ② выкалывает точку 3, ограничение ③ отсекает всё левее −5.

434
+
x
34
+
x
54
+
x
пересечение5434
+
x

Точка −4 закрашена: там обе части исходного неравенства равны, log₈ (1/8) = −1. Точки 3 и 4 выколоты по ОДЗ, точка −5 — по ограничению ③.

ответ

x(5;4](3;4)