условие

16x+14−9⋅4x−12+1≥0

шаг 1.Готовим к замене

Показательная функция определена при всех x, ОДЗ — вся числовая прямая. Раскладываем степени так, чтобы получить квадратный трёхчлен относительно 4ˣ. Замечаем, что 16 = 4², поэтому 16ˣ = (4ˣ)².

16x+14=16x⋅1614=16x⋅(24)14=(4x)2⋅2
4x−12=4x412=4x2

16^(1/4) = (2⁴)^(1/4) = 2; 4^(1/2) = √4 = 2.

шаг 2.Делаем замену

Положим t = 4ˣ. Подставляем и умножаем обе части на 2, чтобы убрать знаменатель.

2(4x)2−9⋅4x2+1≥0
t=4x,t>0
2t2−9⋅t2+1≥0
4t2−9t+2≥0

Умножаем на положительное число 2 — знак неравенства сохраняется.

шаг 3.Раскладываем трёхчлен

Находим корни через дискриминант и записываем разложение на множители.

4t2−9t+2=0
D=81−32=49
t=9±498=9±78=2=14
4t2−9t+2=4(t−14)(t−2)
4(t−0,25)(t−2)≥0

Меньший корень 1/4 = 0,25 пишем десятичным.

шаг 4.Метод интервалов в t

На оси «неравенство» корни t = 0,25 и t = 2 закрашенные (нестрогое ≥ 0). Ветви параболы (t − 0,25)(t − 2) вверх, выражение положительно вне корней. На оси «ОДЗ» отмечаем условие t > 0 из замены — оно отсекает левую часть «неравенства». В «пересечении» — итог.

+−+неравенство0,252
−∞
+∞
t
ОДЗ0
−∞
+∞
t
пересечение00,252
−∞
+∞
t

Пробная точка t = 1 на интервале (0,25; 2): подставляем в (t − 0,25)(t − 2) и получаем (1 − 0,25)(1 − 2) = 0,75·(−1) = −0,75 < 0, значит знак «−». Корни нечётной кратности — знаки чередуются. Решением ≥ 0 будут интервалы со знаком «+». Из них условие t > 0 оставляет (0; 0,25] и [2; +∞).

шаг 5.Обратная замена

Подставляем t = 4ˣ в каждый интервал из пересечения. Основание степени 4 > 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).
поэтому при снятии основания степени знаки сохраняются.
1)4x≤14
4x≤4−1
x≤−1
2)4x≥2
4x≥412
x≥0,5
ответ1−0,5
−∞
+∞
x

Случай 1 в полной записи — 0 < 4ˣ ≤ 1/4. Левую часть «4ˣ > 0» не пишем отдельно: показательная функция строго положительна на всей числовой прямой, и неравенство выполнено при любом x — никакого ограничения на x оно не накладывает. Поэтому оставляем только верхнюю границу 4ˣ ≤ 1/4.

ответ

x∈(−∞;−1]∪[0,5;+∞)