Краткий ответ
\[ \log_2(x-4)<1 \quad\Longleftrightarrow\quad 4<x<6 \]
Ответ: \(x\in(4;\,6)\). На графике это вся часть кривой \(y=\log_2(x-4)\), лежащая ниже горизонтальной прямой \(y=1\), причём точка \((6;1)\) выколота.
Ключевые шаги
1. ОДЗ (область определения). Аргумент логарифма строго положителен: \[ x-4>0 \Rightarrow x>4. \]
2. Приводим правую часть к логарифму с тем же основанием: \[ 1=\log_2 2, \] поэтому \[ \log_2(x-4)<\log_2 2. \]
3. Убираем логарифмы. Функция \(y=\log_2 t\) возрастает (основание \(2>1\)), значит знак неравенства сохраняется: \[ x-4<2 \Rightarrow x<6. \]
4. Пересекаем с ОДЗ: \[ x>4 \ \text{и}\ x<6 \Rightarrow 4<x<6. \]
5. Проверка.
- \(x=4{,}5:\ \log_2 0{,}5=-1<1\) ✔
- \(x=5:\ \log_2 1=0<1\) ✔
- \(x=6:\ \log_2 2=1\) — не подходит, неравенство строгое ✘
- \(x=7:\ \log_2 3\approx1{,}58>1\) ✘
- \(x=3\) — вне ОДЗ ✘
Всё сходится: \((4;6)\).
График и точки (обязательная часть)
Кривая \(y=\log_2(x-4)\) получается сдвигом обычного \(\log_2 x\) вправо на 4.
Что обязательно отметить на рисунке:
- Вертикальную асимптоту \(x=4\) — пунктиром; слева от неё графика нет вообще.
- Точки графика (таблица):
| \(x\) | \(4{,}25\) | \(4{,}5\) | \(5\) | \(6\) | \(8\) |
|---|---|---|---|---|---|
| \(y=\log_2(x-4)\) | \(-2\) | \(-1\) | \(0\) | \(1\) | \(2\) |
- Горизонтальную прямую \(y=1\) — пунктиром.
- Точку пересечения \((6;1)\) — выколотая (кружок), потому что \(x=6\) не входит.
- Штриховку по оси \(Ox\) от \(4\) до \(6\) — это и есть ответ (у \(4\) штриховка «выколота», т.к. асимптота/ОДЗ).
Схематично:
y
2 ┤ ●(8; 2)
│ ╱
1 ┤ ○(6; 1)──────── y = 1
│ ╱
0 ┼────●(5; 0)───────────────── x
│ ╱
-1 ┤●(4,5; -1)
│
┆ ┆ x = 4 — асимптота
┆ └─●(4,25; -2)
Правило, которое стоит запомнить: при основании \(a>1\) знак неравенства при «снятии» логарифма не меняется, при \(0<a<1\) — меняется на противоположный; ОДЗ проверяем всегда отдельно.