условие

log5⁡(1−x2−4x)≥2cos⁡(π3sin⁡πx4)

шаг 1.Область допустимых значений

Аргумент логарифма положителен. Выделяем в нём полный квадрат — тогда сразу видно, где он положителен.

ОДЗ
1−x2−4x>0
5−(x+2)2>0
(x+2)2<5
|x+2|<5
−2−5<x<−2+5
−2−√5−2+√5
−∞
+∞
x

Полный квадрат: 1 − x² − 4x = 1 − ((x + 2)² − 4) = 5 − (x + 2)². Снятие модуля: |x + 2| < √5 ⟺ −√5 < x + 2 < √5.

шаг 2.Оцениваем левую часть

Аргумент логарифма равен 5 − (x + 2)², а квадрат неотрицателен — больше 5 аргумент не бывает. Логарифм по основанию 5 > 1 возрастает,Логарифм и знак неравенства
Функция y=loga⁡x монотонна при x>0. При a > 1 возрастает, при 0 < a < 1 убывает.
Снятие логарифма (обе части — логарифмы одного основания):
· при a > 1: loga⁡A≶loga⁡B⟺A≶B (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: знак переворачивается, loga⁡A≤loga⁡B⟺A≥B.
Число c превращаем в логарифм того же основания: c=loga⁡ac — тогда сравниваем аргументы (не забывая A>0).
поэтому и вся левая часть не больше единицы.
1−x2−4x=5−(x+2)2≤5
log5⁡(1−x2−4x)≤log5⁡5
log5⁡(1−x2−4x)≤1

Равенство достигается только при (x + 2)² = 0, то есть при x = −2.

шаг 3.Оцениваем правую часть

Синус не выходит за отрезок от −1 до 1, поэтому аргумент косинуса лежит между −π/3 и π/3. На этом отрезке косинус не меньше 1/2, значит удвоенный косинус не меньше единицы.

−1≤sin⁡πx4≤1
−π3≤π3sin⁡πx4≤π3
cos⁡(π3sin⁡πx4)≥cos⁡π3
cos⁡(π3sin⁡πx4)≥12
2cos⁡(π3sin⁡πx4)≥1

Косинус чётный, а на отрезке от 0 до π/3 убывает — поэтому наименьшее значение на отрезке от −π/3 до π/3 достигается на его концах и равно cos(π/3) = 1/2. Равенство достигается только при sin(πx/4) = ±1.

шаг 4.Соединяем оценки

Левая часть не больше единицы, правая — не меньше единицы. Нестрогое «≥» между ними возможно только как равенство, а для этого обе части обязаны равняться единице.

log5⁡(1−x2−4x)≤1≤2cos⁡(π3sin⁡πx4)
{log5⁡(5−(x+2)2)=log5⁡52cos⁡(π3sin⁡πx4)=1⟺
{(x+2)2=0sin⁡πx4=±1⟺{x=−2x=2+4k,k∈ℤ
2−
−∞
+∞
x

Вторая строка системы: sin(πx/4) = ±1 ⟺ πx/4 = π/2 + πk ⟺ x = 2 + 4k. При k = −1 получается ровно x = −2, поэтому обе строки выполняются одновременно. Проверка: при x = −2 аргумент логарифма равен 1 + 8 − 4 = 5, слева log₅5 = 1; sin(−π/2) = −1, справа 2cos(−π/3) = 1 — нестрогое ≥ выполнено как равенство. Точка x = −2 лежит внутри ОДЗ: −2 − √5 < −2 < −2 + √5.

ответ

x=−2