условие

logx4(4x22x+1)0

шаг 1.Метод рационализации

Логарифм с переменным основанием сравнивается с нулём. Применяем 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.
: log_f g имеет тот же знак, что (f − 1)(g − 1). Замена сохраняет знак только на ОДЗ, поэтому исходное неравенство сразу переходит в равносильную систему: рационализированное неравенство ① и ограничения ОДЗ ②, ③ и ④.
logx4(4x22x+1)0
{(x41)((4x22x+1)1)01x4>02x4134x22x+1>04

Здесь основание f — дробь с числителем x и знаменателем 4, аргумент g = 4x² − 2x + 1. Условия ②, ③ и ④ — это ОДЗ логарифма: основание положительно и не равно единице, аргумент положителен.

шаг 2.Неравенство ①

Первую скобку сводим к одной дроби, во второй приводим подобные. Домножаем обе части на 4 — знак сохраняется, знаменатель сокращается. Затем выносим общий множитель 2x.

1(x41)((4x22x+1)1)0
x44(4x22x)0|4
(x4)(4x22x)0
(x4)2x(2x1)0
++00,54
+
x

Нули левой части: x = 4, x = 0 и 2x − 1 = 0, то есть x = 0,5. Все три закрашены (нестрогое ≥). Пробная точка x = 0,25 на интервале (0; 0,5): (0,25 − 4) · 2 · 0,25 · (2 · 0,25 − 1) = (−3,75) · 0,5 · (−0,5) = 0,9375 > 0 — знак «+»; все корни нечётной кратности, поэтому знаки чередуются. Решение ①: [0; 0,5] ∪ [4; +∞).

шаг 3.Ограничение ②

Условие ② — основание логарифма положительно.

2x4>0|4
x>0
+0
+
x

Решение ②: x > 0.

шаг 4.Ограничение ③

Условие ③ — основание логарифма не равно единице.

3x41
x4
4
+
x

При x = 4 основание обращается в единицу, и логарифм не определён — точка выколота. Решение ③: вся ось, кроме x = 4.

шаг 5.Ограничение ④

Условие ④ — аргумент логарифма положителен. Считаем дискриминант трёхчлена.

44x22x+1>0
D=(2)2441=416=12<0
+
+
x

Дискриминант отрицателен, старший коэффициент 4 > 0 — парабола целиком выше оси, корней нет. Значит, трёхчлен положителен при любом x, и условие ④ никаких ограничений не накладывает. Решение ④: вся ось.

шаг 6.Пересечение

Сводим четыре оси в одну. Условие ② выкалывает точку x = 0, условие ③ — точку x = 4. Условие ④ выполнено везде и ничего не отсекает.

00,54
+
x
0
+
x
4
+
x
+
x
пересечение00,54
+
x

Точка x = 0,5 закрашена: там аргумент равен 1, логарифм равен нулю и нестрогое ≥ выполняется. Проверка: x = 0,25 ⇒ основание 0,0625 < 1, аргумент 0,25 − 0,5 + 1 = 0,75 < 1, логарифм положителен ✓.

ответ

x(0;0,5](4;+)