условие
шаг 1.Делаем замену
Показательная функция определена при всех x, ОДЗ — вся числовая прямая. Замечаем, что 4ˣ = (2²)ˣ = (2ˣ)², поэтому всё неравенство — квадратный трёхчлен относительно t = 2ˣ.
Функция 2ˣ строго положительна, поэтому замена сразу даёт t > 0.
шаг 2.Раскладываем трёхчлен
Находим корни через дискриминант и записываем разложение на множители.
Корни можно проверить устно по Виета: произведение 10, сумма 7 → 2 и 5.
шаг 3.Метод интервалов в t
На оси корни t = 2 и t = 5 закрашенные (нестрогое ≤ 0). Ветви параболы (t − 2)(t − 5) вверх, выражение отрицательно между корнями. Условие t > 0 из замены не влияет — оба корня лежат правее нуля.
Пробная точка t = 3 на интервале (2; 5): подставляем в (t − 2)(t − 5) и получаем (3 − 2)(3 − 5) = 1·(−2) = −2 < 0, значит знак «−».
шаг 4.Обратная замена
· при a > 1: (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: (знак переворачивается).
Нижняя граница 2 = 2¹ — показатель степени получается ровно 1. Число 5 не является степенью двойки, поэтому верхнюю границу пишем через логарифм log₂5.