условие

logx+4⁡(x2−8x+12)<12log|x−2|⁡(2−x)2

шаг 1.Правая часть

Справа аргумент логарифма — точный квадрат: (2 − x)² = (x − 2)² = |x − 2|². Чётный показатель выносится с модулемПреобразования логарифмов и ОДЗ
Главное правило
Сначала выписываем ОДЗ, потом преобразуем логарифмы. Каждое тождество ниже верно только на своей области — меняя её по ходу, легко потерять или добавить решения. Сам логарифм loga⁡b требует a>0,a≠1,b>0.
Степень выносим с модулем
Тождество loga⁡bn=nloga⁡b верно только при b>0. При чётном показателе b2k определено и для b<0, поэтому обязателен модуль:
loga⁡b2k=2kloga⁡|b|
У нас 16log3⁡(x+1)6=log3⁡|x+1|. Без модуля потеряли бы ветку x<−1 и корень x=−4.
Коэффициент внутрь — расширение ОДЗ
Обратный ход cloga⁡b=loga⁡bc при чётном c расширяет область: 2loga⁡x=loga⁡x2 — слева x>0, справа x≠0. Появляются посторонние корни x<0; держим исходное b>0 или сразу пишем модуль.
Свернуть в один — можно
loga⁡f+loga⁡g=loga⁡(fg)
loga⁡f−loga⁡g=loga⁡fg
ОДЗ уже требует f>0 и g>0 — держим его, свёртка ничего лишнего не вносит.
Развернуть в сумму/разность — опасно
loga⁡(fg) определён при fg>0, loga⁡fg — при fg>0 (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на loga⁡f±loga⁡g, силой требуем f>0,g>0 и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
loga⁡(fg)=loga⁡|f|+loga⁡|g|
Смена основания — безопасно
loga⁡b=logc⁡blogc⁡a и loga⁡b=1logb⁡a — область не меняется (нужно c>0,c≠1, для второй b≠1).
Основное тождество
aloga⁡b=b(b>0), loga⁡ak=k — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма (c=loga⁡ac).
, и под логарифмом остаётся ровно его основание. Вся правая часть равна единице.
(2−x)2=(x−2)2=|x−2|2
12log|x−2|⁡(2−x)2=12log|x−2|⁡|x−2|2=
=12⋅2log|x−2|⁡|x−2|=1
logx+4⁡(x2−8x+12)<1

Степень выносим с модулем: log_a b^{2k} = 2k · log_a |b|. Здесь |2 − x| = |x − 2| — это само основание логарифма, а log_a a = 1. Преобразование законно, пока |x − 2| > 0 и |x − 2| ≠ 1; эти условия уйдут в ограничение ④.

шаг 2.Метод рационализации

Единицу справа записываем логарифмом по тому же основанию — теперь обе части однотипны, и 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.
loga⁡f−loga⁡g(a−1)(f−g)a>0,a≠1,f,g>0af−ag(a−1)(f−g)a>0,a≠1|f|−|g|(f−g)(f+g)любыеf−gf−gf,g≥0
Множитель (a−1) задаёт направление: при a>1 он положителен (знак как у f−g), при 0<a<1 — отрицателен, знак переворачивается.
: logₐ f − logₐ g имеет тот же знак, что (a − 1)(f − g). Замена сохраняет знак только на ОДЗ, поэтому неравенство сразу переходит в равносильную систему: рационализированное неравенство ① и ограничения ②, ③ и ④.
1=logx+4⁡(x+4)
logx+4⁡(x2−8x+12)<logx+4⁡(x+4)⟺
{((x+4)−1)((x2−8x+12)−(x+4))<01x+4>0,x+4≠12x2−8x+12>03|x−2|>0,|x−2|≠14

Условия ② и ③ — ОДЗ левого логарифма: основание положительно и не равно единице, аргумент положителен. Условие ④ — ОДЗ правого логарифма, того самого, который мы свернули в единицу.

шаг 3.Неравенство ①

Приводим подобные в обеих скобках и раскладываем квадратный трёхчлен по теореме Виета.

1((x+4)−1)((x2−8x+12)−(x+4))<0
(x+3)(x2−9x+8)<0
(x+3)(x−1)(x−8)<0
−+−+①3−18
−∞
+∞
x

Проверка по Виета: для x² − 9x + 8 сумма корней должна равняться 9, произведение — 8. У нас 1 + 8 = 9 и 1 · 8 = 8 — оба сходятся. Все три корня выколоты (строгое <). Пробная точка x = 0 на интервале (−3; 1): (0 + 3)(0 − 1)(0 − 8) = 3 · (−1) · (−8) = 24 > 0 — знак «+»; корни нечётной кратности, знаки чередуются. Решение ①: (−∞; −3) ∪ (1; 8).

шаг 4.Ограничение ②

Условие ② — основание левого логарифма положительно и не равно единице.

2x+4>0,x+4≠1
x>−4,x≠−3
−++②4−3−
−∞
+∞
x

Точка x = −3 выколота: там x + 4 обращается в единицу. Знак самого выражения x + 4 через неё не меняется. Решение ②: (−4; −3) ∪ (−3; +∞).

шаг 5.Ограничение ③

Условие ③ — аргумент левого логарифма положителен.

3x2−8x+12>0
(x−2)(x−6)>0
+−+③26
−∞
+∞
x

Проверка по Виета: для x² − 8x + 12 сумма корней должна равняться 8, произведение — 12. У нас 2 + 6 = 8 и 2 · 6 = 12 — оба сходятся. Парабола ветвями вверх, корни выколоты (строгое >): трёхчлен положителен вне корней. Решение ③: (−∞; 2) ∪ (6; +∞).

шаг 6.Ограничение ④

Условие ④ — основание правого логарифма положительно и не равно единице.

4|x−2|>0,|x−2|≠1
x≠2,x−2≠±1
x≠1,x≠2,x≠3
④123
−∞
+∞
x

Модуль обращается в ноль при x = 2 и в единицу при x = 1 и x = 3 — все три точки выколоты. Решение ④: вся ось, кроме точек 1, 2 и 3.

шаг 7.Пересечение

Сводим четыре оси в одну. Ограничение ② обрезает левый луч по x = −4, ограничение ③ разрывает интервал (1; 8) на (1; 2) и (6; 8), а ограничение ④ ничего нового не отсекает: точка 3 уже выпала вместе с интервалом (2; 6).

①3−18
−∞
+∞
x
②4−3−
−∞
+∞
x
③26
−∞
+∞
x
④123
−∞
+∞
x
пересечение4−3−12368
−∞
+∞
x

Проверка: x = 1,5 ⇒ слева log_{5,5} 2,25 ≈ 0,48, справа 1 — неравенство верно ✓. Проверка: x = 7 ⇒ слева log₁₁ 5 ≈ 0,67 < 1 ✓. Проверка: x = −2 ⇒ слева log₂ 32 = 5 > 1 — точка не подходит, и в ответ она не входит ✓.

ответ

x∈(−4;−3)∪(1;2)∪(6;8)