условие

2x242x

шаг 1.Приводим к одному основанию степени

Показательная функция определена при всех x, ОДЗ — вся числовая прямая. Записываем 4 как степень двойки и сворачиваем правую часть в одну степень с основанием степени 2.

42x=222x=2x+2
2x22x+2

При умножении степеней с одинаковым основанием степени показатели степени складываются: 2² · 2ˣ = 2^(x+2).

шаг 2.Снимаем основание степени

Основание степени 2 > 1, функция 2ᵗ возрастаетПоказательная 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).
— поэтому неравенство между значениями степени равносильно такому же неравенству между показателями степени, знак сохраняется.
2x22x+2x2x+2

Если бы основание степени было меньше единицы, при снятии основания степени знак неравенства пришлось бы поменять.

шаг 3.Решаем квадратное неравенство

Переносим всё в левую часть и раскладываем на множители. Корни подбираем устно по Виета.

x2x+2
x2x20
(x2)(x+1)0

Корни x² − x − 2 устно по Виета: произведение −2, сумма 1 → 2 и −1.

шаг 4.Метод интервалов

На оси отмечаем корни x = −1 и x = 2 — оба корня числителя при нестрогом неравенстве идут закрашенными. Знаки чередуются, ветви параболы вверх.

++12
+
x

Пробная точка x = 0 на интервале (−1; 2): подставляем в (x − 2)(x + 1) и получаем (0 − 2)(0 + 1) = −2 < 0, значит знак «−». Корни нечётной кратности — знаки чередуются. Решением ≤ 0 будут интервалы со знаком «−».

ответ

x[1;2]