условие

log4−x⁡(x+5)⋅logx+1⁡(log2⁡10−x)sin⁡x⋅logx⁡(2x)≤0

шаг 1.Метод рационализации

Знак дроби — знак произведения числителя и знаменателя. Все три логарифма заменяем рационализирующими выражениямиМетод 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.
: logₐ f имеет тот же знак, что (a − 1)(f − 1). Синус трогать нельзя — его знак определим отдельно. Замена сохраняет знак только на ОДЗ, поэтому неравенство сразу переходит в равносильную систему: рационализированное неравенство ① и ограничение ②.
log4−x⁡(x+5)→(3−x)(x+4)
logx+1⁡(log2⁡10−x)→x(log2⁡5−x)
logx⁡(2x)→(x−1)(2x−1)
{(3−x)(x+4)⋅x(log2⁡5−x)sin⁡x⋅(x−1)(2x−1)≤014−x>0,4−x≠1,x+5>02x+1>0,x+1≠1,log2⁡10−x>0x>0,x≠1,2x≠1,sin⁡x≠0

log₂10 − x − 1 = log₂10 − log₂2 − x = log₂5 − x. Условие ② занимает три строки — это ОДЗ трёх логарифмов и запрет на нулевой знаменатель. Разбираем его в следующем шаге: оно резко сужает область, и внутри неё знак синуса становится определённым.

шаг 2.Ограничение ②

Собираем ОДЗ: у логарифмов основания положительны и не равны единице, аргументы положительны; знаменатель дроби не обращается в ноль.

24−x>0,4−x≠1,x+5>0
x+1>0,x+1≠1,log2⁡10−x>0
x>0,x≠1,2x≠1,sin⁡x≠0
0<x<log2⁡10,x≠0,5,x≠1,x≠3,x≠π
②00,513πlog₂10
−∞
+∞
x

log₂10 ≈ 3,32, поэтому вся область умещается между нулём и этим числом. Синус обращается в ноль только в точках 0 и π ≈ 3,14, обе попадают в границы области. Точка x = 3 выколота: там основание 4 − x обращается в единицу; точка x = 0,5 — там log_x(2x) обращается в ноль. Решение ②: (0; log₂10) без точек 0,5, 1, 3 и π.

шаг 3.Неравенство ① внутри области

На области x > 0 множители x + 4 и x положительны и на знак не влияют. Синус положителен на (0; π) и отрицателен на (π; log₂10). Остальные множители обычные линейные.

1(3−x)(log2⁡5−x)sin⁡x⋅(x−1)(2x−1)≤0
+−+−+−①00,51log₂53πlog₂10
−∞
+∞
x

Вне области (0; log₂10) выражение не определено, поэтому знаки там не ставим. Пробная точка x = 0,75 на интервале (0,5; 1): числитель (3 − 0,75)(2,32 − 0,75) ≈ 3,53 > 0, знаменатель sin 0,75 · (−0,25) · 0,5 ≈ −0,085 < 0 — знак «−». Через точку π знак меняет синус: правее неё он отрицателен. Корень log₂5 закрашен (нестрогое ≤), остальные точки выколоты.

шаг 4.Пересечение

Область ② задаёт границы, а знаки ① внутри неё дают три куска ответа.

①0,51log₂53πlog₂10
−∞
+∞
x
②00,513πlog₂10
−∞
+∞
x
пересечение0,51log₂53πlog₂10
−∞
+∞
x

Проверка: x = 2,5 ⇒ числитель ≈ −0,78, знаменатель ≈ 1,05, дробь ≈ −0,74 ≤ 0 ✓. Проверка: x = 3,2 ⇒ синус отрицателен, дробь ≈ −148 ≤ 0 ✓. Проверка: x = 1,5 ⇒ дробь ≈ 0,50 > 0 — точка не подходит, и в ответ она не входит ✓.

ответ

x∈(0,5;1)∪[log2⁡5;3)∪(π;log2⁡10)