условие

2⋅3x+2+27⋅3−x≤87

шаг 1.Делаем замену

ОДЗ — вся числовая прямая. 3^(x+2) = 9·3ˣ, 3⁻ˣ = 1/3ˣ. Замена t = 3ˣ.

3x+2=9⋅3x,3−x=13x
t=3x,t>0
18t+27t≤87

шаг 2.Сводим к одной дроби

Переносим всё влево и приводим к общему знаменателю t. Корень дискриминанта подбираем сравнением квадратов: 25² = 625.

18t2−87t+27t≤0
18t2−87t+27=0
D=872−4⋅18⋅27=7569−1944=625
t=87±2536=92=13
18(t−13)(t−92)t≤0

шаг 3.Метод интервалов в t

Корни числителя: t = 1/3 и t = 9/2 — закрашены (нестрогое ≤). Точка разрыва знаменателя: 0 — выколота. Условие t > 0 отсекает (−∞; 0).

−+−+неравенство0
13
92
−∞
+∞
t
условие замены t > 00
−∞
+∞
t
пересечение
13
92
−∞
+∞
t

Пробная точка t = 1 на (1/3; 9/2): 18 − 87 + 27 = −42 < 0, знак «−».

шаг 4.Обратная замена

1/3 ≤ 3ˣ ≤ 9/2. Основание степени 3 > 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).
— знак сохраняется.
13≤3x≤92
3−1≤3x≤92
−1≤x≤log3⁡92
−1≤x≤2−log3⁡2

log₃(9/2) = log₃9 − log₃2 = 2 − log₃2. Нижняя граница 1/3 = 3⁻¹ — целая степень тройки.

ответ

x∈[−1;2−log3⁡2]