условие

2x4x2(122x24)13

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатель дроби не обращается в нуль. Упрощаем его до квадратного трёхчлена относительно 2ˣ и раскладываем по теореме Виета: сумма корней 6, произведение 8 → корни 2 и 4.

ОДЗ
4x2(122x24)0
(2x)262x+80
(2x2)(2x4)0
{2x22x4{x1x2

В знаменателе 4ˣ = (2ˣ)², а 12·2^{x−2} = 12·2ˣ/4 = 3·2ˣ, поэтому −2(12·2^{x−2} − 4) = −6·2ˣ + 8, и знаменатель равен (2ˣ)² − 6·2ˣ + 8.

шаг 2.Делаем замену

Пусть t = 2ˣ, t > 0, так как показательная функция всегда положительна.

t=2x,t>0
4x=t2,122x2=12t4=3t
tt22(3t4)13
tt26t+813
t(t2)(t4)13

Знаменатель t² − 6t + 8 раскладываем по теореме Виета: произведение корней 8, сумма 6 → корни 2 и 4, поэтому t² − 6t + 8 = (t − 2)(t − 4).

шаг 3.Сводим к одной дроби

Переносим 1/3 в левую часть и приводим к общему знаменателю 3(t − 2)(t − 4).

t(t2)(t4)130
3t(t2)(t4)3(t2)(t4)0
3tt2+6t83(t2)(t4)0
t2+9t83(t2)(t4)0
(t1)(t8)3(t2)(t4)0

Виета: t² − 9t + 8 → корни 1 и 8 (произведение 8, сумма 9).

шаг 4.Метод интервалов в t

Корни числителя: t = 1 и t = 8 — закрашены (нестрогое ≥). Точки разрыва знаменателя: t = 2 и t = 4 — выколоты.

++1248
+
t

Пробная точка t = 3 на (2; 4): −(3 − 1)(3 − 8)/(3(3 − 2)(3 − 4)) = 10/(−3) < 0 → знак «−», дальше чередуются.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x, подставляя t = 2ˣ. Основание степени 2 > 1, показательная функция 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.
1)12x<2
0x<1
2)4<2x8
2<x3
ответ0123
+
x

1 = 2⁰, 2 = 2¹, 4 = 2², 8 = 2³ — все границы являются целыми степенями двойки.

ответ

x[0;1)(2;3]