условие

(log|2x+0,5|⁡(0,25−x)−1)⋅log9⁡(0,25−x)>log3⁡0,25−x|2x+0,5|

шаг 1.Область допустимых значений

Выражения под логарифмами повторяются — обозначим их буквами a и b. Основание логарифма положительно и не равно единице, аргумент положителен.

ОДЗ
a=|2x+0,5|,b=0,25−x
{b>0a>0a≠1
b>0⟺0,25−x>0⟺x<0,25
a>0⟺2x+0,5≠0⟺x≠−0,25
a≠1⟺{2x+0,5≠12x+0,5≠−1⟺{x≠0,25x≠−0,75
{x<0,25x≠−0,25x≠−0,75

Модуль положителен всюду, кроме точки, где подмодульное выражение равно нулю, поэтому a > 0 равносильно x ≠ −0,25. Модуль равен единице в двух точках: 2x + 0,5 = 1 даёт x = 0,25, а 2x + 0,5 = −1 даёт x = −0,75. Первая из них и так отсечена условием x < 0,25. Аргумент последнего логарифма b/a положителен автоматически: это частное двух положительных чисел.

шаг 2.Приводим логарифмы к основанию 3

Логарифмы записаны по трём разным основаниям: переменному a, затем 9 и 3. Переводим все к основанию 3 и обозначаем u = log₃b, v = log₃a. По ОДЗ a ≠ 1, поэтому v ≠ 0 — на него можно делить.

u=log3⁡b,v=log3⁡a,v≠0
loga⁡b=log3⁡blog3⁡a=uv
log9⁡b=log3⁡blog3⁡9=u2
log3⁡ba=log3⁡b−log3⁡a=u−v
(uv−1)⋅u2>u−v

Использована формула перехода к новому основанию, log₃9 = 2 и разность логарифмов частного.

шаг 3.Сводим к одной дроби

Приводим скобку к общему знаменателю, переносим правую часть влево и выносим общий множитель (u − v).

u−vv⋅u2>u−v
u(u−v)2v−(u−v)>0
(u−v)(u2v−1)>0
(u−v)⋅u−2v2v>0
(u−v)(u−2v)2v>0

Множитель (u − v) есть в обоих слагаемых: в первом он стоит в числителе, во втором — целиком.

шаг 4.Метод рационализации

Каждый множитель — разность логарифмов по основанию 3. 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.
заменяет такую разность произведением (3 − 1)(разность аргументов): знаки совпадают на ОДЗ, найденном в шаге 1. Положительные множители 2 сокращаются и на знак не влияют.
u−v=log3⁡b−log3⁡a∼(3−1)(b−a)
u−2v=log3⁡b−log3⁡a2∼(3−1)(b−a2)
v=log3⁡a−log3⁡1∼(3−1)(a−1)
(3−1)(b−a)⋅(3−1)(b−a2)2⋅(3−1)(a−1)>0⟺(b−a)(b−a2)a−1>0
b−a2=(0,25−x)−(2x+0,5)2=−4x2−3x=−x(4x+3)
((0,25−x)−|2x+0,5|)⋅(−x(4x+3))|2x+0,5|−1>0

Знак ∼ читается как «совпадает по знаку»: обе части обращаются в ноль в одних и тех же точках и имеют между ними одинаковый знак. Во второй строке 2v = 2·log₃a = log₃a², а квадрат модуля равен квадрату самого выражения: a² = (2x + 0,5)². Раскрытие скобки: 0,25 − x − (4x² + 2x + 0,25) = −4x² − 3x.

шаг 5.Случай 1: −0,25 < x < 0,25

Нуль подмодульного выражения — точка x = −0,25.Раскрытие модуля по знаку
Определение
Модуль раскрывается по знаку подмодульного выражения:
|u|={u,u≥0−u,u<0
В неравенстве
Нуль подмодульного выражения делит область на промежутки. На каждом заменяем модуль по его знаку, решаем полученное неравенство, а ответы объединяем.
В нашей задаче
Нуль |2x+0,5| — точка x=−0,25, она делит ОДЗ на два случая:
· при −0,25<x<0,25: |2x+0,5|=2x+0,5
· при x<−0,25: |2x+0,5|=−(2x+0,5)
Справа от неё модуль раскрывается со знаком плюс. Решаем полученную дробь методом интервалов и пересекаем с условием случая.
|2x+0,5|=2x+0,5
((0,25−x)−(2x+0,5))⋅(−x(4x+3))(2x+0,5)−1>0
(−3x−0,25)⋅(−x(4x+3))2x−0,5>0
  • нули числителя:(−3x−0,25)⋅(−x(4x+3))=0⟺
    • −3x−0,25=0⟺x=−112
    • x=0
    • 4x+3=0⟺x=−0,75
  • точка разрыва:2x−0,5=0⟺
    • x=0,25
+−+−+неравенство0,75−00,25
−112
−∞
+∞
x
случай 10,25−0,25
−∞
+∞
x
пересечение0
−112
−∞
+∞
x

Все точки выколоты: нули числителя — из-за строгого неравенства, точка 0,25 — по ОДЗ. Пробная точка x = 1 на интервале (0,25; +∞): числитель (−3 − 0,25) · (−1 · 7) = (−3,25) · (−7) = 22,75 > 0, знаменатель 2 − 0,5 = 1,5 > 0 — знак «+», дальше знаки чередуются: «+, −, +, −, +». Пересечение решения с условием случая оставляет только интервал (−1/12; 0).

шаг 6.Случай 2: x < −0,25

Слева от точки −0,25 модуль раскрывается со знаком минус. Здесь множитель (x + 0,75) появляется и в числителе, и в знаменателе — после сокращения остаётся простое квадратное неравенство.

|2x+0,5|=−(2x+0,5)=−2x−0,5
(0,25−x)−(−2x−0,5)=x+0,75
(−2x−0,5)−1=−2x−1,5=−2(x+0,75)
−x(4x+3)=−4x(x+0,75)
(x+0,75)⋅(−4x(x+0,75))−2(x+0,75)>0
−4x(x+0,75)2−2(x+0,75)>0
2x(x+0,75)>0
+−+неравенство0,75−0
−∞
+∞
x
случай 20,25−
−∞
+∞
x
пересечение0,75−
−∞
+∞
x

Сокращение (x + 0,75) допустимо: значение x = −0,75 уже исключено ОДЗ (там модуль равен единице), поэтому делитель не равен нулю — корень не теряем. Оба минуса в числителе и знаменателе взаимно уничтожаются, остаётся 2x(x + 0,75). Пробная точка x = 1: 2 · 1 · 1,75 = 3,5 > 0 — знак «+», знаки чередуются: «+, −, +». Точки −0,75 и 0 выколоты (строгое неравенство и ОДЗ). Пересечение решения с условием случая оставляет луч x < −0,75.

шаг 7.Объединение случаев

Случаи разбирались по знаку выражения под модулем, поэтому их результаты объединяем.

случай 10
−112
−∞
+∞
x
случай 20,75−
−∞
+∞
x
ответ0,75−0
−112
−∞
+∞
x

Все три границы выколоты: в точке −0,75 основание логарифма равно единице и выражение не определено, а в точках −1/12 и 0 неравенство обращается в равенство. Точка −0,25 в ответ не попадает: она лежит между лучом x < −0,75 и интервалом (−1/12; 0).

ответ

x∈(−∞;−0,75)∪(−112;0)