условие

2x4x−2(12⋅2x−2−4)≥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
4x−2(12⋅2x−2−4)≠0
(2x)2−6⋅2x+8≠0
(2x−2)(2x−4)≠0
{2x≠22x≠4⟺{x≠1x≠2

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=t2,12⋅2x−2=12t4=3t
tt2−2(3t−4)≥13
tt2−6t+8≥13
t(t−2)(t−4)≥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(t−2)(t−4)−13≥0
3t−(t−2)(t−4)3(t−2)(t−4)≥0
3t−t2+6t−83(t−2)(t−4)≥0
−t2+9t−83(t−2)(t−4)≥0
−(t−1)(t−8)3(t−2)(t−4)≥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: aA≤aB⟺A≤B (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aA≤aB⟺A≥B (знак переворачивается).
— знак неравенства сохраняется.
1)1≤2x<2
0≤x<1
2)4<2x≤8
2<x≤3
ответ0123
−∞
+∞
x

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

ответ

x∈[0;1)∪(2;3]