условие

9x363x+2430

шаг 1.Делаем замену

Показательная функция определена при всех x, ОДЗ — вся числовая прямая. Замечаем, что 9ˣ = (3²)ˣ = (3ˣ)², поэтому всё неравенство — квадратный трёхчлен относительно t = 3ˣ.

9x=(32)x=(3x)2
t=3x,t>0
t236t+2430

Функция 3ˣ строго положительна, поэтому замена сразу даёт t > 0.

шаг 2.Раскладываем трёхчлен

Находим корни через дискриминант и записываем разложение на множители. Корень дискриминанта подбираем сравнением квадратов: 18² = 324.

t236t+243=0
D=3624243=1296972=324
t=36±3242=36±182=27=9
t236t+243=(t9)(t27)
(t9)(t27)0

Проверка по Виета: для t² − 36t + 243 сумма корней должна равняться 36, произведение — 243. У нас 9 + 27 = 36 и 9·27 = 243 — оба сходятся.

шаг 3.Метод интервалов в t

На оси корни t = 9 и t = 27 закрашенные (нестрогое ≤ 0). Ветви параболы (t − 9)(t − 27) вверх, выражение отрицательно между корнями. Условие t > 0 из замены не влияет — оба корня лежат правее нуля.

++927
+
t

Пробная точка t = 12 на интервале (9; 27): подставляем в (t − 9)(t − 27) и получаем (12 − 9)(12 − 27) = 3·(−15) = −45 < 0, значит знак «−».

шаг 4.Обратная замена

Подставляем t = 3ˣ — получаем двойное неравенство 9 ≤ 3ˣ ≤ 27. 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: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
— снимаем основание степени со всех частей сразу, знак сохраняется.
93x27
323x33
2x3

Обе границы — степени тройки (9 = 3², 27 = 3³), поэтому показатели степени получаются целыми 2 и 3.

ответ

x[2;3]