условие

logx+32(2x+1)248log(x+3)2(2x+1)12+80

шаг 1.Область допустимых значений

Основания x + 3 и (x + 3)² положительны и не равны единице, аргумент 2x + 1 положителен.

ОДЗ
{x+3>0,x+31(x+3)212x+1>0x>12

Условие 2x + 1 > 0 самое сильное: при x > −0,5 основание x + 3 больше 2,5, поэтому оно заведомо положительно и не равно единице.

шаг 2.Замена переменной

Обозначим u = log_{x+3}(2x + 1). Чётные показатели степени в аргументах выносятся множителямиПреобразования 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 logab требует a>0,a1,b>0.
Степень выносим с модулем
Тождество logabn=nlogab верно только при b>0. При чётном показателе b2k определено и для b<0, поэтому обязателен модуль:
logab2k=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 clogab=logabc при чётном c расширяет область: 2logax=logax2 — слева x>0, справа x0. Появляются посторонние корни x<0; держим исходное b>0 или сразу пишем модуль.
Свернуть в один — можно
logaf+logag=loga(fg)
logaflogag=logafg
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, logafg — при fg>0 (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на logaf±logag, силой требуем f>0,g>0 и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
loga(fg)=loga|f|+loga|g|
Смена основания — безопасно
logab=logcblogca и logab=1logba — область не меняется (нужно c>0,c1, для второй b1).
Основное тождество
alogab=b(b>0), logaak=k — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма (c=logaac).
, а квадрат в основании делит логарифм пополам.
u=logx+3(2x+1)
logx+3(2x+1)2=2u,log(x+3)2(2x+1)12=u4
(2u)248u4+80
4u212u+80
u23u+20
(u1)(u2)0
++12
+
u

Проверка по Виета: для u² − 3u + 2 сумма корней должна равняться 3, произведение — 2. У нас 1 + 2 = 3 и 1 · 2 = 2 — оба сходятся. Парабола ветвями вверх, корни закрашены (нестрогое ≥): трёхчлен неотрицателен вне корней. Решение: u ≤ 1 или u ≥ 2.

шаг 3.Обратная замена

Каждый случай возвращаем к x 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.
: logₐ f − logₐ g имеет тот же знак, что (a − 1)(f − g). Здесь a = x + 3, и на ОДЗ a − 1 = x + 2 положительно.
1)logx+3(2x+1)logx+3(x+3)
(x+2)((2x+1)(x+3))0
(x+2)(x2)0
2)logx+3(2x+1)logx+3(x+3)2
(x+2)((2x+1)(x+3)2)0
(x+2)(x2+4x+8)0
++случай 122
+
x
+случай 22
+
x
ОДЗ0,5
+
x
ответ0,52
+
x

У трёхчлена x² + 4x + 8 дискриминант D = 16 − 32 = −16 < 0 и ветви параболы вверх, поэтому он положителен при любом x и на знак не влияет. Второй случай даёт x ≤ −2 — целиком вне ОДЗ, поэтому он пуст. Пробная точка x = 0 в первом случае: (0 + 2)(0 − 2) = −4 < 0 — знак «−»; корни нечётной кратности, знаки чередуются. Проверка: x = 2 ⇒ основание 5, аргумент 5, u = 1, левая часть равна 4 − 12 + 8 = 0 ✓.

ответ

x(12;2]