условие

|2x5|x+1+|2x5|x12

шаг 1.Замена переменной

Полагаем t = |2x − 5|^{x+1}. Тогда второе слагаемое — это 1/t, и слева стоит сумма t + 1/t. Основание |2x − 5| положительно, поэтому t > 0, и по неравенству КошиНеравенство Коши (AM-GM)
Для любых неотрицательных чисел среднее арифметическое всегда больше или равно их среднему геометрическому:
· среднее арифметическое a+b2
· среднее геометрическое ab
a+b2aba+b2ab
Равенство — только при a = b.
Доказательство:
a+b2ab=a2ab+b2=(ab)220
Квадрат всегда неотрицателен.
Пример. Возьмём два числа 2 и 8.
· среднее арифметическое 2+82=102=5
· среднее геометрическое 28=16=4
Результат: 5>4.

Популярный приём
взять a=t,b=1t при t>0: тогда ab=t1t=1, поэтому t+1t2, равенство при t=1.
такая сумма не бывает меньше двух. Значит нестрогое «≤ 2» превращается в равенство.
t=|2x5|x+1,|2x5|x1=1t
t+1t2
t>0t+1t2
t+1t2t=1

Основание степени обязано быть положительным: |2x − 5| > 0, то есть x ≠ 2,5. Тогда и t > 0. Равенство t + 1/t = 2 достигается ровно при t = 1.

шаг 2.Когда степень равна единице

Степень A^B при положительном A равна единице в двух случаях: либо само основание равно единице, либо показатель степени равен нулю.

|2x5|x+1=1[|2x5|=1x+1=0

Вариант «основание равно −1» невозможен: модуль неотрицателен. Во втором случае нужно отдельно убедиться, что основание не равно нулю.

шаг 3.Решаем каждое условие

Первое условие — обычное уравнение с модулем, второе даёт единственную точку с проверкой основания.

1)|2x5|=1
2x5=±1
x=3илиx=2
2)x+1=0
x=1
|2(1)5|=70

Все три найденные точки лежат в ОДЗ: ни в одной из них 2x − 5 не обращается в ноль.

шаг 4.Итог

Решение — три изолированные точки.

ответ123
+
x

Проверка: x = 2 ⇒ |2 · 2 − 5| = 1, значит 1³ + 1⁻³ = 2 ✓. Проверка: x = −1 ⇒ показатель степени равен нулю, значит 7⁰ + 7⁰ = 2 ✓. Проверка: x = 0 ⇒ 5¹ + 5⁻¹ = 5,2 > 2 — точка не подходит, и в ответ она не входит ✓.

ответ

x{1;2;3}