условие

3x+93x9+3x93x+943x+1+1449x81

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатель не обращается в нуль.

ОДЗ
9x810
(3x)2810
(3x9)(3x+9)0
{3x93x+9>0
x2

Произведение (3ˣ − 9)(3ˣ + 9) равно нулю, только если хотя бы один множитель нуль. Но 3ˣ + 9 > 0 при любом x (3ˣ > 0, плюс 9), поэтому он в нуль не обращается — ограничение даёт лишь 3ˣ = 9, откуда x = 2.

шаг 2.Делаем замену

Показательная функция положительна, поэтому t > 0; тогда и t + 9 > 0 (понадобится в методе интервалов).

t=3x,t>0
9x=(3x)2=t2
43x+1=433x=12t
9x81=t281=(t9)(t+9)
t+9t9+t9t+912t+144(t9)(t+9)

шаг 3.Сводим к одной дроби

(t+9)2+(t9)2(12t+144)(t9)(t+9)0
2t212t+18(t9)(t+9)0
2(t3)2(t9)(t+9)0

(t + 9)² + (t − 9)² = 2t² + 162; вычитаем 12t + 144 → 2t² − 12t + 18 = 2(t − 3)².

шаг 4.Метод интервалов в t

Корень числителя t = 3 чётной кратности — петелька (знак через точку не меняется), закрашен (нестрогое ≥) и даёт изолированную точку. Точки разрыва знаменателя t = −9 и t = 9 — выколоты. На (−∞; −9) дробь положительна и формально проходит ≥ 0, но условие замены t > 0 отсекает всю область t < 0 (вместе с корнем t = −9) — после пересечения остаётся {3} ∪ (9; +∞).

2(t3)2(t9)(t+9)0
++неравенство939
+
t
условие замены t > 00
+
t
пересечение39
+
t
Пробная точка t = 5 на (3; 9): 2(5 − 3)²/((5 − 9)(5 + 9)) = 8/(−56) < 0 → знак «−». Через петельку при t = 3 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 = 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: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
— знак неравенства сохраняется.
1)3x=3
3x=31
x=1
2)3x>9
3x>32
x>2
ответ12
+
x

Границы — степени тройки: 3 = 3¹, 9 = 3²; основание 3 > 1, поэтому переходим к показателям. Точка x = 1 — изолированное решение (петелька при t = 3).

ответ

x{1}(2;+)