условие

3x−13x−3≤1+13x−2

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатели дробей не обращаются в нуль.

ОДЗ
{3x−3≠03x−2≠0
{3x≠33x≠2
{x≠1x≠log3⁡2

3 = 3¹, поэтому 3ˣ = 3 даёт x = 1; 2 не является степенью тройки, поэтому 3ˣ = 2 решается логарифмом: x = log₃2.

шаг 2.Делаем замену

Показательная функция положительна, поэтому t > 0.

t=3x,t>0
t−1t−3≤1+1t−2

шаг 3.Сводим к одной дроби

t−1t−3−1−1t−2≤0
(t−1)−(t−3)t−3−1t−2≤0
2t−3−1t−2≤0
2(t−2)−(t−3)(t−3)(t−2)≤0
t−1(t−2)(t−3)≤0

шаг 4.Метод интервалов в t

Корень числителя: t = 1 — закрашен (нестрогое ≤). Точки разрыва знаменателя: t = 2 и t = 3 — выколоты. На (−∞; 1] дробь отрицательна и формально проходит ≤ 0, но условие замены t > 0 отсекает отрицательную полуось — после пересечения остаётся (0; 1] ∪ (2; 3).

t−1(t−2)(t−3)≤0
−+−+неравенство123
−∞
+∞
t
условие замены t > 00
−∞
+∞
t
пересечение0123
−∞
+∞
t

Пробная точка t = 0,5: (0,5 − 1)/((0,5 − 2)(0,5 − 3)) = (−0,5)/3,75 < 0 → знак «−». Корни нечётной кратности — знаки чередуются.

шаг 5.Обратная замена

Возвращаемся к x, подставляя t = 3ˣ. Основание степени 3 > 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.

Условие t > 0 из замены отдельно не проверяем: t = 3ˣ положительна при любом x, поэтому нижняя граница t > 0 первого интервала (0; 1] выполняется автоматически — в случае 1 остаётся только 3ˣ ≤ 1.

1)0<3x≤1
x≤0
2)2<3x<3
log3⁡2<x<1
ответ01
log3⁡2
−∞
+∞
x

log₃2 ≈ 0,63.

ответ

x∈(−∞;0]∪(log3⁡2;1)