условие

22x+4−16⋅2x+3−2x+1+16≤0

шаг 1.Приводим к степеням с основанием 2

Показательная функция определена при всех x, ОДЗ — вся числовая прямая. Раскладываем каждое слагаемое в виде произведения степеней двойки.

22x+4=24⋅(2x)2
16⋅2x+3=24⋅23⋅2x=27⋅2x
2x+1=2⋅2x
16=24
24⋅(2x)2−27⋅2x−2⋅2x+24≤0

По свойствам показательной функции 2ᵃ⁺ᵇ = 2ᵃ · 2ᵇ.

шаг 2.Группируем и выносим общую скобку

Группируем первое слагаемое с третьим (общий множитель 2·2ˣ) и второе с четвёртым (общий множитель 2⁴). В обеих парах после выноса остаётся одинаковая скобка (2³·2ˣ − 1) — выносим её за общую скобку.

(24⋅(2x)2−2⋅2x)−(27⋅2x−24)≤0
2⋅2x(23⋅2x−1)−24(23⋅2x−1)≤0
(23⋅2x−1)(2⋅2x−24)≤0

шаг 3.Делаем замену

Положим t = 2ˣ. Тогда 2³·2ˣ = 8t, 2·2ˣ = 2t, 2⁴ = 16 — каждый множитель становится линейным по t. Корни читаются прямо из множителей, дискриминант не нужен. Основание степени 2 > 1, функция 2ʸ 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: aA≤aB⟺A≤B (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aA≤aB⟺A≥B (знак переворачивается).
что обеспечивает однозначность корня у каждого множителя.
t=2x,t>0
(8t−1)(2t−16)≤0
8(t−18)⋅2(t−8)≤0
16(t−18)(t−8)≤0

Корни напрямую: 8t − 1 = 0 ⟹ t = 1/8; 2t − 16 = 0 ⟹ t = 8.

шаг 4.Метод интервалов в t

Корни числителя: t = 1/8 и t = 8 — закрашены (нестрогое ≤). Условие замены t > 0 уже выполнено — оба корня положительны.

+−+8
18
−∞
+∞
t

Пробная точка t = 1 на интервале (1/8; 8): подставляем в 16(t − 1/8)(t − 8) и получаем 16·(1 − 1/8)(1 − 8) = 16·(7/8)·(−7) = 14·(−7) = −98 < 0, значит знак «−».

шаг 5.Обратная замена

Подставляем t = 2ˣ — получаем двойное неравенство 1/8 ≤ 2ˣ ≤ 8. Основание степени 2 > 1, функция 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: aA≤aB⟺A≤B (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aA≤aB⟺A≥B (знак переворачивается).
— снимаем основание степени со всех частей сразу, знак сохраняется.
18≤2x≤8
2−3≤2x≤23
−3≤x≤3

Обе границы — степени двойки (1/8 = 2⁻³, 8 = 2³), поэтому показатели степени получаются целыми −3 и 3.

ответ

x∈[−3;3]