Чтобы решить неравенство, сначала упростим его. Рассмотрим данное неравенство:
\[ \frac{6 \log_x{(x+5)} \cdot \log_x{(\log_2{10^x})}}{5 \cdot x \cdot \log_x{(2x)}} \leq 0 \]
Шаг 1: Определение области определения
Логарифмы определены, если их основание положительно и не равно 1, и аргумент больше 0. Поэтому, сначала определим область определения:
- \( x > 0\) и \( x \neq 1\)
- \( x + 5 > 0 \Rightarrow x > -5\)
- \(\log_2{10^x} > 0\) (поскольку логарифм только определен для положительных чисел)
- \( 2x > 0 \Rightarrow x > 0 \)
Подводим итоги по области определения: \( x > 0 \) и \( x \neq 1 \).
Шаг 2: Упрощение каждой части
Рассмотрим \(\log_2{10^x} = x \log_2{10}\). Значение положительно при \(x > 0\).
\(\log_x{(x+5)}\) и \(\log_x{(2x)}\) нужно проверять отдельно:
- Если \(x > 1\), то \(x+5 > x\), следовательно, \(\log_x{(x+5)}>1\).
- \(\log_x{(2x)} = \log_x{2} + 1\). Положительно при \(x > 1\).
Таким образом, решаем основную часть неравенства, подставив численные знаки:
Шаг 3: Исследование знака дроби
\[ \text{Числитель } (6 \log_x{(x+5)} \cdot \log_x{(\log_2{10^x})}) \text{ должен быть положительным или нулевым.} \]
Числитель положительный для всех \(x > 1\).
\[ \text{Знаменатель } (5 \cdot x \cdot \log_x{(2x)}) \text{ положителен при } x > 1. \]
Заключение:
Поскольку числитель всегда больше или равен нулю и знаменатель положителен для \(x > 1\), общее выражение будет:
\[ \frac{6 \log_x{(x+5)} \cdot \log_x{(\log_2{10^x})}}{5 \cdot x \cdot \log_x{(2x)}} < 0 \]
Дает решение только в случае \(x = 1\), но оно исключается из области определения.
Окончательное решение: Возможных решений для неравенства, при соблюдении всех условий, не существует в указанной области определения.