Запишем область допустимых значений:
⎩⎨⎧x5>0,1−xx>0,5x2+x1−2>0.⇔⎩⎨⎧0<x<1,5x2+x1−2>0.
Сделаем преобразования:
2log2(x5)=log2(x5)2=log2(5x2); log2(5x2)−log2(1−xx)=log21−xx5x2=log2(x5x2(1−x)). Неравенство принимает вид:
log2(x5x2(1−x))⩽log2(5x2+x1−2). Воспользуемся методом рационализации. Так как 2>1, то исходное неравенство равносильно следующей системе:
⎩⎨⎧x5x2(1−x)⩽5x2+x1−2,0<x<1,5x2+x1−2>0. Заметим, что x5x2(1−x)>0 при x∈(0;1). Поэтому последнее неравенство системы выполнено, если выполнены первые два. Получаем:
⎩⎨⎧x5x2(1−x)⩽5x2+x1−2,0<x<1. Решим первое неравенство системы:
x5x2−5x3−5x3−1+2x⩽0; x5x2−10x3−1+2x⩽0.
Разложим числитель на множители:
5x2−10x3−1+2x=5x2⋅(1−2x)−(1−2x)=(1−2x)(5x2−1)= =10⋅(21−x)(x−51)(x+51). Получаем:
x10(21−x)(x−51)(x+51)⩽0. Решим полученное неравенство с помощью метода интервалов:
Пересекая решения неравенства с ОДЗ, получаем окончательный ответ: x∈(0;51]∪[21;1).