условие

2x+32x4

шаг 1.Делаем замену

Показательная функция определена при всех x, ОДЗ — вся числовая прямая. Замечаем, что 2⁻ˣ = 1/2ˣ, и делаем стандартную замену t = 2ˣ.

2x=12x
t=2x,t>0
t+3t4

Функция 2ˣ строго положительна на всей прямой, поэтому замена сразу даёт ограничение t > 0.

шаг 2.Сводим к одной дроби

Переносим всё в одну сторону и приводим к общему знаменателю t. В числителе квадратный трёхчлен раскладываем устно по Виета: произведение 3, сумма 4 → корни 1 и 3.

t+3t40
t24t+3t0
(t1)(t3)t0

t² − 4t + 3 = (t − 1)(t − 3) (Виета: произведение 3, сумма 4 → 1 и 3).

шаг 3.Метод интервалов в t

Корни числителя: t = 1 и t = 3 — закрашены (нестрогое ≤). Точки разрыва знаменателя: 0 — выколота. На (−∞; 0) дробь отрицательна и формально проходит ≤ 0, но условие замены t > 0 эту полуось отсекает — после пересечения остаётся [1; 3].

++неравенство013
+
t
условие замены t > 00
+
t
пересечение13
+
t

Пробная точка t = 2 на интервале (1; 3): подставляем в (t − 1)(t − 3)/t и получаем (2 − 1)(2 − 3)/2 = 1·(−1)/2 = −0,5 < 0, значит знак «−». Корни нечётной кратности — знаки чередуются. Через выколотую t = 0 знак тоже меняется.

шаг 4.Обратная замена

Подставляем t = 2ˣ — получаем двойное неравенство 1 ≤ 2ˣ ≤ 3. 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.
12x3
202x3
0xlog23

Нижняя граница 1 = 2⁰ — показатель степени получается ровно 0. Число 3 не является степенью двойки, поэтому верхнюю границу пишем через логарифм log₂3.

ответ

x[0;log23]