условие

log3|4x+1|(32x+123x+1+34)x|4x+1|

шаг 1.Область допустимых значений

Основание логарифма положительно всегда, но не должно равняться единице. В числителе аргумента сворачиваем полный квадрат — сразу видно, где аргумент положителен.

ОДЗ
{3|4x+1|132x+123x+1+34>0
32x+123x+1+3=332x63x+3=
=3((3x)223x+1)=3(3x1)2
{|4x+1|03(3x1)24>0{x0,25x0

Единица — это 3⁰, а равные степени с основанием степени 3 дают равные показатели степени: 3^|4x+1| = 1 ⟺ |4x + 1| = 0 ⟺ x = −0,25. Квадрат разности неотрицателен при любом x и обращается в нуль лишь при 3ˣ = 1, то есть при x = 0. Поэтому весь аргумент положителен ровно при x ≠ 0.

шаг 2.Потенцируем

Правую часть записываем логарифмом с тем же основаниемПреобразования 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).
— тогда обе части станут логарифмами. Основание 3^|4x+1| больше единицы, потому что показатель степени |4x + 1| строго положителен по ОДЗ, а логарифм с основанием больше единицы возрастает,Логарифм и знак неравенства
Функция y=logax монотонна при x>0. При a > 1 возрастает, при 0 < a < 1 убывает.
Снятие логарифма (обе части — логарифмы одного основания):
· при a > 1: logaAlogaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: знак переворачивается, logaAlogaBAB.
Число c превращаем в логарифм того же основания: c=logaac — тогда сравниваем аргументы (не забывая A>0).
поэтому знак неравенства сохраняется.
|4x+1|>0
3|4x+1|>30
3|4x+1|>1
log3|4x+1|3x=log33xlog33|4x+1|=x|4x+1|
log3|4x+1|(3(3x1)24)log3|4x+1|3x
3(3x1)243x

Потенцирование — операция, обратная логарифмированию: с обеих частей снимаются логарифмы с одинаковым основанием. Формула перехода к новому основанию логарифма: log_c b = logₐb : logₐc. Здесь log₃3ˣ = x и log₃3^|4x+1| = |4x + 1|. Положительность аргумента уже записана в ОДЗ, лишних решений не появится.

шаг 3.Замена t = 3ˣ

Вводим показательную функцию как новую переменную: t > 0, так как степень с положительным основанием степени всегда положительна.

t=3x,t>0
3(t1)24t
3(t1)24t
3t26t+34t
3t210t+30
3t210t+3=0
D=(10)2433=10036=64
t=10±646=10±86=3=13
3(t3)(t13)0
++3
13
+
t

Обе части умножены на 4 > 0 — знак неравенства сохраняется. Пробная точка t = 0: 3(0 − 3)(0 − 1/3) = 3 > 0 — знак «+» на левом интервале, дальше знаки чередуются «+, −, +». Оба корня закрашены (нестрогое ≤). Выноска от нуля — условие замены t = 3ˣ > 0. Оба корня положительны, поэтому оно ничего не отсекает.

шаг 4.Обратная замена

Подставляем обратно t = 3ˣ. Функция 3ˣ возрастает (основание степени 3 > 1),Показательная функция и знак неравенства
Функция y=ax монотонна на ℝ. Направление зависит от основания: при a > 1 растёт, при 0 < a < 1 убывает.
a > 1: возрастает 0 1 x₁ ax₁ x₂ ax₂
x₁ < x₂ ax₁ < ax₂ знак сохраняется
0 < a < 1: убывает 0 1 x₁ ax₁ x₂ ax₂
x₁ < x₂ ax₁ > ax₂ знак переворачивается
Переход «значения → показатели» работает так:
· при a > 1: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
поэтому знак неравенства сохраняется.
13t3
133x3
313x31
1x1

1/3 = 3⁻¹, 3 = 3¹ — обе границы записаны степенями с основанием степени 3, поэтому основание снимается сразу.

шаг 5.Пересечение с ОДЗ

Из отрезка [−1; 1] выбрасываем две точки ОДЗ: при x = 0 аргумент логарифма обращается в нуль, при x = −0,25 основание логарифма равно единице.

неравенство11
+
x
ОДЗ0,250
+
x
пересечение10,2501
+
x

Обе выколотые точки лежат внутри отрезка [−1; 1], поэтому он распадается на три промежутка.

ответ

x[1;0,25)(0,25;0)(0;1]