условие

4x+2652x+40

шаг 1.Приводим к степеням с основанием 2

Показательная функция определена при всех x, ОДЗ — вся числовая прямая. Чтобы применить группировку, разбиваем 65 = 64 + 1 = 2⁶ + 1. Тогда −65·2ˣ распадается на −2⁶·2ˣ − 2ˣ.

65=64+1=26+1
4x+2=424x=24(2x)2
4=22
24(2x)2262x2x+220

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

шаг 2.Группируем и выносим общую скобку

Группируем первое слагаемое с третьим (общий множитель 2ˣ) и второе с четвёртым (общий множитель 2²). В обеих парах после выноса остаётся одинаковая скобка (2⁴·2ˣ − 1) — выносим её за общую скобку.

(24(2x)22x)(262x22)0
2x(242x1)22(242x1)0
(242x1)(2x22)0

шаг 3.Делаем замену

Положим t = 2ˣ. Тогда 2⁴·2ˣ = 16t, 2ˣ = t, 2² = 4 — 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: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
что обеспечивает однозначность корня у каждого множителя.
t=2x,t>0
(16t1)(t4)0
16(t116)(t4)0

Корни напрямую: 16t − 1 = 0 ⟹ t = 1/16; t − 4 = 0 ⟹ t = 4.

шаг 4.Метод интервалов в t

Корни числителя: t = 1/16 и t = 4 — закрашены (нестрогое ≤). Условие замены t > 0 уже выполнено — оба корня положительны.

++4
116
+
t

Пробная точка t = 1 на интервале (1/16; 4): подставляем в 16(t − 1/16)(t − 4) и получаем 16·(1 − 1/16)(1 − 4) = 16·(15/16)·(−3) = 15·(−3) = −45 < 0, значит знак «−».

шаг 5.Обратная замена

Подставляем t = 2ˣ — получаем двойное неравенство 1/16 ≤ 2ˣ ≤ 4. 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: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
— снимаем основание степени со всех частей сразу, знак сохраняется.
1162x4
242x22
4x2

Обе границы — степени двойки (1/16 = 2⁻⁴, 4 = 2²), поэтому показатели степени получаются целыми −4 и 2.

ответ

x[4;2]