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解答でtと置いている部分を正と決めつけて両辺にかけているのが問題ですね。tが負(例えばxが3分の1のとき)は両辺にtをかけると不等号の向きが逆になるのは理解できると思います。不等式で正負は大きな問題ですので気をつけていきましょう。

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log2(x)が正とは限らないので何も考えずに掛け算することはできません。

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