условие

3|x22x1|9x0

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатель не должен обращаться в ноль.

ОДЗ
x0

шаг 2.Сведение к совокупности систем

Из-за сложности числителя решаем методом сведения к совокупности систем неравенств. Заметим, что 9 = 3².

3|x22x1|9x0
3|x22x1|32x0
ND0[{N0D>0{N0D<0
N=3|x22x1|32D=x

шаг 3.Числитель: раскрытие модуля

Поскольку 3 > 1 — функция 3^t возрастает,Показательная функция и знак неравенства
Функция y=ax монотонна на ℝ. Направление зависит от основания: при a > 1 растёт, при 0 < a < 1 убывает.
a > 1: возрастает 0 1 x₁ ax₁ x₂ ax₂
x₁ < x₂ ax₁ < ax₂ знак сохраняется
0 < a < 1: убывает 0 1 x₁ ax₁ x₂ ax₂
x₁ < x₂ ax₁ > ax₂ знак переворачивается
Переход «значения → показатели» работает так:
· при a > 1: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
при «снятии» оснований направление неравенства СОХРАНЯЕТСЯ. Для N ≥ 0 получим |…| ≥ 2. Для N ≤ 0 получим |…| ≤ 2.
Дальше модульные неравенства раскрываются по стандартным формулам — для | f | ≥ a и | f | ≤ a.Раскрытие неравенств с модулем
| f  | ≥ a (a ≥ 0)
«два хвоста» — совокупность
| f  | ≥ a  ⟺ [f ≥ af ≤ −a
−aaf
Смысл: модуль ≥ числа — f вне отрезка [−a; a]. Либо в +∞, либо в −∞. [ — прямоугольная скобка = ИЛИ (достаточно одной ветви из двух).
| f  | ≤ a (a ≥ 0)
отрезок [−a; a] — три записи
1−a ≤ f ≤ a
2{f ≤ af ≥ −a
3[0 ≤ f ≤ a−a ≤ f < 0
−aaf
Смысл: модуль ≤ числа — f внутри [−a; a].
1 двойное неравенство.
2 тут { — фигурная скобка = И (выполняются одновременно) исключает случаи когда f = −20, a = 5. |−20| ≤ 5 — ложь, но строка f ≤ a (−20 ≤ 5 — истина) пропустит неправильный ответ. Либо фигурная скобка, либо 3.
3 Корректная запись для [ — прямоугольной скобки.
3||3203||32||23||3203||32||2
|f|a[fafa|f|a{fafa
при a0

В нашей задаче f = x² − 2x − 1, a = 2.

шаг 4.Два случая совокупности систем

Из шага 2 неравенство распадается на 2 случая для N и D. В случае 1 (|f| ≥ 2) N даёт совокупность 2 ветвей (шаг 3); в случае 2 (|f| ≤ 2) — одну систему.

Случай 1:[{x22x12x>0{x22x12x>0Случай 2:{x22x12x22x12x<0

шаг 5.Решение случая 1

Случай 1 — совокупность 2 пунктов. Пункт (1) решаем методом интервалов и пересекаем с x > 0. Пункт (2) даёт единственную точку x = 1 — её сразу заносим на финальную прямую.

(1)(2){x22x12x>0{x22x12x>0{(x3)(x+1)0x>0{(x1)20x>0x[3;+){x=1x>0x=1
Итог случая 1: {1}[3;+)
++(1) (x − 3)(x + 1) ≥ 013
+
x
(1) x > 00
+
x
пересечение (1)3
+
x
объединение (1) и (2)13
+
x
Корни (x − 3)(x + 1): −1 и 3 — закрашены (нестрогое ≥). Пробная точка x = 0 в (x − 3)(x + 1): (−3)·1 = −3 < 0. Между корнями знак «−» — НЕ подходит. На крайних интервалах знаки «+» — это и есть решение (x − 3)(x + 1) ≥ 0: (−∞; −1] ∪ [3; +∞).Когда объединяем, а когда пересекаем?
Если условия связаны через И (выполняются одновременно), берём ПЕРЕСЕЧЕНИЕ. Так мы поступаем ВНУТРИ каждого пункта: «(x − 3)(x + 1) ≥ 0 И x > 0» — пересечение двух множеств на оси.
Если условия связаны через ИЛИ (достаточно одного), берём ОБЪЕДИНЕНИЕ. Так соединяем результаты пунктов (1) и (2): они — две ветви совокупности, достаточно выполниться одной.

шаг 6.Решение случая 2

В среднем неравенстве распознаём квадрат разности: x² − 2x + 1 = (x − 1)². Любой квадрат ≥ 0, поэтому это условие выполнено при ЛЮБОМ x.

{x22x12x22x12x<0{(x3)(x+1)0(x1)20x<0
{x[1;3]любое xx<0x[1;0)
++(x − 3)(x + 1) ≤ 013
+
x
x < 00
+
x
пересечение10
+
x

Корни (x − 3)(x + 1): −1 и 3 — закрашены (нестрогое ≤). Пробная точка x = 0 в (x − 3)(x + 1): (−3)·1 = −3 < 0. Между корнями знак «−» — совпадает с условием ≤ 0 → решение [−1; 3]. На крайних интервалах знаки чередуются: «+».

шаг 7.Объединение случаев

Случай 1 и случай 2 пришли из совокупности систем — они связаны через ИЛИ, поэтому ответы соединяем через ОБЪЕДИНЕНИЕ на финальной оси.

случай 113
+
x
случай 210
+
x
объединение1013
+
x

ответ

x[1;0){1}[3;+)