условие

5x5x−4+5x+55x−5+2225x−9⋅5x+20≤0

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатели дробей не обращаются в нуль. Третий знаменатель — квадратный трёхчлен относительно 5ˣ, раскладываем его на множители и видим те же ограничения.

ОДЗ
25x−9⋅5x+20≠0
(5x)2−9⋅5x+20≠0
(5x−4)(5x−5)≠0
{5x≠45x≠5
{x≠log5⁡4x≠1

шаг 2.Делаем замену

Пусть t = 5ˣ, t > 0, так как показательная функция всегда положительна.

t=5x,t>0
25x=t2,25x−9⋅5x+20=(t−4)(t−5)
tt−4+t+5t−5+22(t−4)(t−5)≤0

шаг 3.Сводим к одной дроби

t(t−5)+(t+5)(t−4)+22(t−4)(t−5)≤0
t2−5t+t2+t−20+22(t−4)(t−5)≤0
2t2−4t+2(t−4)(t−5)≤0
2(t−1)2(t−4)(t−5)≤0

2t² − 4t + 2 = 2(t² − 2t + 1) = 2(t − 1)².

шаг 4.Метод интервалов в t

Числитель 2(t − 1)² ≥ 0. Корень t = 1 чётной кратности → петелька, знак через точку не меняется; закрашен (нестрогое ≤, даёт изолированную точку). Точки разрыва знаменателя: t = 4, t = 5 — выколоты.

++−+145
−∞
+∞
t
Пробная точка t = 2: 2(2 − 1)²/((2 − 4)(2 − 5)) = 2/6 > 0 → знак «+». Через петельку при t = 1 знак не меняется.Петелька при чётной кратности
Возникает, когда корень выражения повторяется чётное количество раз.
Внутри петельки знак НЕ ставится.
Петелька показывает 0 функции и может быть только закрашенной или выколотой. Знака внутри петли быть не может, т.к. у нуля знака нет.
> 0
+ +
(−∞;a)∪(a;+∞)
≥ 0
+ +
(−∞;+∞)
< 0
+ +
⌀
≤ 0
+ +
{a}
Флаг или петелька означают «через эту точку знак выражения не меняется» — слева и справа от петли знаки одинаковые.
При знаках ≤/≥ значение петельки может быть выколото по ОДЗ.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x, подставляя t = 5ˣ. Основание степени 5 > 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)5x=1
5x=50
x=0
2)4<5x<5
5log5⁡4<5x<51
log5⁡4<x<1
ответ01
log5⁡4
−∞
+∞
x

log₅4 ≈ 0,86. Точка x = 0 — изолированное решение (петелька при t = 1).

ответ

x∈{0}∪(log5⁡4;1)