условие

xlog8⁡(x5−1)≥3log2⁡(x5−1)

шаг 1.Приводим к одному основанию логарифма

Основание 8 — это 2³, поэтому логарифм по основанию 8 втрое меньше логарифма по основанию 2. Умножаем обе части на 3 и переносим всё влево.

log8⁡(x5−1)=log2⁡(x5−1)log2⁡8=13log2⁡(x5−1)
x3log2⁡(x5−1)≥3log2⁡(x5−1)|⋅3
xlog2⁡(x5−1)−9log2⁡(x5−1)≥0
(x−9)log2⁡(x5−1)≥0

Формула перехода к новому основанию логарифма: log₈ A = log₂ A / log₂ 8 = (1/3) log₂ A. Домножаем обе части на 3, знак сохраняется, тройка в знаменателе сокращается.

шаг 2.Метод рационализации

Знак логарифма определяем методом 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.
: log₂ f имеет тот же знак, что (2 − 1)(f − 1), то есть тот же знак, что f − 1. Замена сохраняет знак только на ОДЗ, поэтому неравенство сразу переходит в равносильную систему: рационализированное неравенство ① и ограничение ②.
{(x−9)(x5−1−1)≥01x5−1>02

Условие ② — аргумент логарифма положителен. Основание 2 фиксировано и условий не даёт.

шаг 3.Неравенство ①

Приводим вторую скобку к общему знаменателю 5 и убираем положительный знаменатель домножением.

1(x−9)⋅x−105≥0|⋅5
(x−9)(x−10)≥0
+−+①910
−∞
+∞
x

Домножаем обе части на 5, знак сохраняется, пятёрка в знаменателе сокращается. Парабола ветвями вверх, корни закрашены (нестрогое ≥): произведение неотрицательно вне корней. Решение ①: x ≤ 9 или x ≥ 10.

шаг 4.Ограничение ②

Аргумент логарифма положителен.

2x5−1>0
x>5
−+②5
−∞
+∞
x

Решение ②: x > 5.

шаг 5.Пересечение

Сводим две оси в одну. Ограничение ② обрезает левый луч по x = 5, правый луч проходит целиком.

①910
−∞
+∞
x
②5
−∞
+∞
x
пересечение5910
−∞
+∞
x

Проверка: x = 8 ⇒ аргумент 0,6 < 1, оба логарифма отрицательны; слева 8 · log₈ 0,6 ≈ −1,97, справа 3 · log₂ 0,6 ≈ −2,21 — неравенство верно ✓. Проверка: x = 9,5 ⇒ слева ≈ −0,48, справа ≈ −0,46 — точка не подходит, и в ответ она не входит ✓. Проверка: x = 10 ⇒ аргумент равен 1, оба логарифма равны нулю, получается 0 ≥ 0 ✓.

ответ

x∈(5;9]∪[10;+∞)