условие

logx(x2)2+1logx2(2xx2)

шаг 1.Область допустимых значений

Оба основания положительны и не равны единице, аргументы положительны. Самое сильное ограничение даёт аргумент 2x − x².

ОДЗ
2xx2=x(2x)>00<x<2
{x>0,x1(x2)2>00<x<2{0<x<2x1

Условие √x > 0 и √x ≠ 1 — это то же самое, что x > 0 и x ≠ 1. Условие (x − 2)² > 0 даёт x ≠ 2, но точка 2 и так не входит в интервал (0; 2).

шаг 2.Приводим логарифмы к основанию x

Логарифм по основанию √x вдвое больше логарифма по основанию x, а чётная степень в аргументе выносится с модулем. На ОДЗ выполнено |x − 2| = 2 − x.

logxA=logxAlogxx=2logxA
logx(x2)2=2logx(x2)2=4logx|x2|=4logx(2x)
logx(2xx2)=logx(x(2x))=1+logx(2x)

log_x √x = 1/2, поэтому деление на него — это умножение на 2. Степень выносим с модулем: log_a b² = 2 log_a |b|.

шаг 3.Замена переменной

Обозначим u = log_x(2 − x). Неравенство становится квадратным относительно u.

u=logx(2x)
4u+1(1+u)2
4u+11+2u+u2
u22u0
u(u2)0
++02
+
u

Оба корня закрашены (нестрогое ≥). Пробная точка u = 1 на интервале (0; 2): 1 · (1 − 2) = −1 < 0 — знак «−»; корни нечётной кратности, знаки чередуются. Решение: u ≤ 0 или u ≥ 2.

шаг 4.Знак логарифма u

Осталось понять, какие значения принимает сам u на ОДЗ. 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.
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_x(2 − x) имеет тот же знак, что (x − 1)((2 − x) − 1). Вторая скобка — это 1 − x, поэтому произведение оказывается квадратом со знаком минус.
(x1)((2x)1)=(x1)(1x)=(x1)2
x1(x1)2<0u<0
ответ012
+
x

На всей ОДЗ логарифм u строго отрицателен, поэтому условие u ≤ 0 выполняется всегда, а условие u ≥ 2 — никогда. Значит решением служит вся ОДЗ. Проверка: x = 0,5 ⇒ слева log₀,₇₀₇ 2,25 + 1 ≈ −1,34, справа (log₀,₅ 0,75)² ≈ 0,17 — неравенство верно ✓. Проверка: x = 1,5 ⇒ слева ≈ −5,84, справа ≈ 0,50 ✓.

ответ

x(0;1)(1;2)