условие

(xlog3x9)(log7x+17+logx+17x+1)0

шаг 1.Область допустимых значений

Основание степени x и аргумент логарифма положительны; основание x + 1 положительно и не равно единице.

ОДЗ
{x>0x+1>0,x+11x>0

При x > 0 выполнено x + 1 > 1, поэтому условия на основание второго логарифма выполняются автоматически.

шаг 2.Первый множитель

Обозначим t = log₃ x, тогда x = 3ᵗ и x^{log₃x} = 3^{t²}. Девятку записываем как 3². Разность степеней с основанием 3 > 1 имеет тот же знак, что разность показателей степениМетод 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.
.
t=log3x,x=3t
xlog3x=(3t)t=3t2
3t232t22=(t2)(t+2)
++−√2√2
+
t

Первый множитель неположителен ровно при −√2 ≤ t ≤ √2. Парабола t² − 2 ветвями вверх, корни закрашены: между ними она отрицательна.

шаг 3.Второй множитель

Обозначим v = log₇(x + 1). Первый логарифм равен v − 1, второй — обратной величине минус единица. Сумма сворачивается в дробь с полным квадратом в числителе; на ОДЗ v > 0, поэтому она неотрицательна — это и есть неравенство КошиНеравенство Коши (AM-GM)
Для любых неотрицательных чисел среднее арифметическое всегда больше или равно их среднему геометрическому:
· среднее арифметическое a+b2
· среднее геометрическое ab
a+b2aba+b2ab
Равенство — только при a = b.
Доказательство:
a+b2ab=a2ab+b2=(ab)220
Квадрат всегда неотрицателен.
Пример. Возьмём два числа 2 и 8.
· среднее арифметическое 2+82=102=5
· среднее геометрическое 28=16=4
Результат: 5>4.

Популярный приём
взять a=t,b=1t при t>0: тогда ab=t1t=1, поэтому t+1t2, равенство при t=1.
для суммы v + 1/v.
v=log7(x+1)
log7x+17=v1,logx+17x+1=1v1
v+1v2=v22v+1v=(v1)2v0
(v1)2v=0v=1x=6

При x > 0 выполнено x + 1 > 1, значит v = log₇(x + 1) > 0 и дробь неотрицательна. Она равна нулю только при v = 1, то есть при x + 1 = 7.

шаг 4.Собираем произведение

Второй множитель неотрицателен на всей ОДЗ. Значит произведение неположительно либо когда второй множитель равен нулю (это точка x = 6), либо когда первый множитель неположителен.

2log3x2
32x32
ответ06
32
32
+
x

Показательная функция 3ᵗ возрастает, поэтому двойное неравенство на t переходит в двойное неравенство на x с сохранением закрашенности границ. 3^{√2} ≈ 4,73 < 6, поэтому точка x = 6 остаётся изолированной. Проверка: x = 1 ⇒ первый множитель 1 − 9 = −8 < 0, второй положителен, произведение отрицательно ✓. Проверка: x = 6 ⇒ второй множитель равен нулю, произведение равно нулю ✓. Проверка: x = 10 ⇒ первый множитель ≈ 115,7 > 0, второй положителен — точка не подходит ✓.

ответ

x[32;32]{6}