условие

25x5x+2+265x1+25x75x+15x725x24

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатели дробей не обращаются в нуль.

ОДЗ
{5x105x70
{5x15x7
{x0xlog57

Единица — нулевая степень пятёрки: 5ˣ = 1 = 5⁰ даёт x = 0 (приводим к одному основанию). Семёрка степенью пятёрки не является, поэтому 5ˣ = 7 решается логарифмом: x = log₅7.

шаг 2.Делаем замену

Показательная функция положительна, поэтому t > 0.

t=5x,t>0
25x=(5x)2=t2
5x+2=5x52=255x=25t
t225t+26t1+t27t+1t72t24

Свойство степеней: 5ˣ⁺² = 5ˣ · 5², поэтому 5ˣ⁺² = 25 · 5ˣ = 25t. Также 25ˣ = (5ˣ)² = t².

шаг 3.Сводим к одной дроби

Переносим 2t − 24 влево и приводим всё к общему знаменателю (t − 1)(t − 7): первую дробь домножаем на (t − 7), вторую — на (t − 1), а 2t − 24 — на обе скобки.

t225t+26t1+t27t+1t7(2t24)0
(t225t+26)(t7)+(t27t+1)(t1)(t1)(t7)(2t24)0

шаг 4.Раскрываем числитель

Раскрываем три произведения числителя и собираем коэффициенты по степеням t. Старшие степени t³ и t² взаимно уничтожаются — остаётся линейное выражение.

(t225t+26)(t7)+(t27t+1)(t1)
(2t24)(t1)(t7)=
=(t332t2+201t182)+(t38t2+8t1)
(2t340t2+206t168)=(1+12)t3+(328+40)t2+
+(201+8206)t+(1821+168)=3t15=3(t5)
3(t5)(t1)(t7)0

Поразрядно: t³ → 1 + 1 − 2 = 0; t² → −32 − 8 + 40 = 0; t → 201 + 8 − 206 = 3; свободный → −182 − 1 + 168 = −15.

шаг 5.Метод интервалов в t

Корень числителя: t = 5 — закрашен (нестрогое ≤). Точки разрыва знаменателя: 1 и 7 — выколоты. На (−∞; 1) дробь отрицательна и формально проходит ≤ 0, но условие замены t > 0 отсекает отрицательную полуось — после пересечения остаётся (0; 1) ∪ [5; 7).

3(t5)(t1)(t7)0
++неравенство157
+
t
условие замены t > 00
+
t
пересечение0157
+
t

Пробная точка t = 6: 3(6 − 5)/((6 − 1)(6 − 7)) = 3/(−5) < 0 → знак «−». Корни нечётной кратности — знаки чередуются.

шаг 6.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: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
— знак неравенства сохраняется.

Условие t > 0 из замены отдельно не проверяем: t = 5ˣ положительна при любом x, поэтому нижняя граница t > 0 первого интервала (0; 1) выполняется автоматически — в случае 1 остаётся только 5ˣ < 1.

1)0<t<1
5x<1
5x<50
x<0
2)5t<7
55x<7
515x<5log57
1x<log57
ответ01
log57
+
x

log₅7 ≈ 1,21.

ответ

x(;0)[1;log57)