Сначала найдём область допустимых значений (ОДЗ) для уравнения \( \log_{\sqrt{3}} x^2 = \log_{\sqrt{3}} (9x - 20) \).
Так как основание логарифма \( \sqrt{3} > 0 \) и \( \sqrt{3} \neq 1 \), а аргументы логарифмов должны быть положительными, имеем:
Объединяя условия, получаем ОДЗ: \( x > \frac{20}{9} \).
Приравниваем аргументы логарифмов:
\( x^2 = 9x - 20 \)
\( x^2 - 9x + 20 = 0 \)
Найдём корни квадратного уравнения:
\( D = (-9)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 20 = 81 - 80 = 1 \)
\( x_1 = \frac{9 - \sqrt{1}}{2} = \frac{9 - 1}{2} = 4 \)
\( x_2 = \frac{9 + \sqrt{1}}{2} = \frac{9 + 1}{2} = 5 \)
Оба корня \( x_1 = 4 \) и \( x_2 = 5 \) удовлетворяют условию \( x > \frac{20}{9} \) (так как \( \frac{20}{9} \approx 2.22 \)).
Решим неравенство \( 3^{x+4} \le \frac{1}{9} \).
Перепишем \( \frac{1}{9} \) как степень тройки: \( \frac{1}{9} = \frac{1}{3^2} = 3^{-2} \).
Неравенство принимает вид: \( 3^{x+4} \le 3^{-2} \).
Так как основание степени \( 3 > 1 \), при переходе от степеней к показателям знак неравенства сохраняется:
\( x+4 \le -2 \)
\( x \le -2 - 4 \)
\( x \le -6 \)
Ответ: Уравнение: \( x = 4, x = 5 \). Неравенство: \( x \le -6 \).