(IMG:http://s53.radikal.ru/i140/0810/dd/8acb8bdcc405.jpg)
подскажите, как решать

Найдем область определения:
5 - x > 0,
x - 3 <> 0.
Следовательно, x (-00;3) U (3;5)
Далее:
(log_3 (5 - x))^2 = 0 => log_3 (5 - x) = 0 => 5 - x = 3^0 = 1 => x = 4
x = 4, как несложно убедиться, не является решением неравенства.
Пусть теперь х из ОДЗ и x <> 4.
Так как x <> 4, то (log_3 (5 - x))^2 > 0 => можно разделить на него обе части уравнения.
Получим неравенство: 1/(x - 3) > 0 => x - 3 > 0 => x > 3
Ответ: x (3;4) U (4;5)