условие

22x+1960,52x+3+2x+10

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатель дроби не равен нулю.

ОДЗ
x+10x1

шаг 2.Приводим числитель к 4ˣ

Заметим: 2²ˣ = (2²)ˣ = 4ˣ. Перепишем степени в числителе через 4ˣ.

22x+1=22x2=24x
0,52x+3=(12)2x(12)3=14x18=184x
960,52x+3=9684x=124x

Использованы свойства степеней: aᴹ⁺ᴺ = aᴹ · aᴺ и a²ˣ = (a²)ˣ.

шаг 3.Замена t = 4ˣ

После замены числитель принимает новый вид. Замена t = 4ˣ, причём t > 0, так как показательная функция всегда положительна.

24x124x+2
t=4x,t>0
Числитель=2t12t+2=2t2+2t12t=2(t2)(t+3)t

Виета для t² + t − 6: произведение −6, сумма 1 → корни 2 и −3.

шаг 4.Метод интервалов в t

Обозначим числитель A = 2(t−2)(t+3)/t. Дробь A/(x+1) ≤ 0 только в двух случаях: числитель и знаменатель разных знаков. При этом x + 1 ≠ 0 по ОДЗ, поэтому знаменатель строго больше или строго меньше нуля:

Ax+10
Случай 1Случай 2{A0x+1>0{A0x+1<0{2(t2)(t+3)t0x+1>0{2(t2)(t+3)t0x+1<0{t(0;2]x>1{t[2;+)x<1
++A ≤ 0302
+
t
++A ≥ 0302
+
t

Пробная t = 1: 2(1−2)(1+3)/1 = −8 < 0 → знак «−». Выноска от нуля — условие замены t = 4ˣ > 0.

шаг 5.Обратная замена

Подставляем t = 4ˣ. Основание 4 > 1, возрастаетПоказательная 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).
— знак неравенства сохраняется. Условие 0 < 4ˣ выполнено автоматически, так как показательная функция всегда положительна.
{0<4x2x>1{4x2x<1{x12x>1{x12x<1x(1;12]x
ответ1
12
+
x

Случай 2 пуст: x ≥ 1/2 и x < −1 несовместимы.

ответ

x(1;12]