условие

4x2+x40,52x22x10,25x10

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатель дроби не обращается в нуль. Поскольку 0,2 = 5⁻¹, получаем 0,2·5ˣ = 5ˣ⁻¹. Единицу пишем как 5⁰ и снимаем основание степениПоказательная 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).
— переходим к показателю степени.
ОДЗ
0,25x10
5x110
5x11
5x150
x10
x1

шаг 2.Приводим к одному основанию степени

Числитель приводим к основанию степени 2 (4 = 2², 0,5 = 2⁻¹); знаменатель — к основанию степени 5 (0,2·5ˣ = 5ˣ⁻¹ уже из ОДЗ).

4x2+x4=(22)x2+x4=22x2+2x8
0,52x22x1=(21)2x22x1=22x2+2x+1
22x2+2x822x2+2x+15x110

шаг 3.Сводим к рациональному неравенству

И числитель, и знаменатель — разности степеней одного основания (единицу пишем как 5⁰). Применяем метод рационализацииМетод рационализации
Если нужен только ЗНАК выражения (например, для метода интервалов), не решаем его напрямую — определяем знак по таблице: знак слева совпадает со знаком справа (на ОДЗ), а правое выражение проще. Третий столбец — ОДЗ.
logaflogag(a1)(fg)a>0,a1,f,g>0afag(a1)(fg)a>0,a1|f||g|(fg)(f+g)любыеfgfgf,g0
Множитель (a1) задаёт направление: при a>1 он положителен (знак как у fg), при 0<a<1 — отрицателен, знак переворачивается.
: aᶠ − aᵍ имеет тот же знак, что (a − 1)(f − g). Основания 2 и 5 больше 1, поэтому (a − 1) > 0 и знак совпадает со знаком f − g — заменяем каждую разность на разность показателей.
22x2+2x822x2+2x+15x1500
(2x2+2x8)(2x2+2x+1)(x1)00
4x29x10
4x29=4(x294)=4(x32)(x+32)
4(x32)(x+32)x10
Разложение x² − 9/4 — по формуле разности квадратов a² − b² = (a − b)(a + b), здесь a = x, b = 3/2. Неравенство стало рациональным — дальше метод интервалов.Когда работает метод интервалов?
Полиномы и дроби — корни находятся алгебраически, между ними знак постоянен.
Пример: (x3)2(x+2)(x1)1
Разности степеней одного основания
Знак af(x)ag(x) совпадает со знаком f(x)g(x) — заменяем на полином.
Пример: (2x222x)(3x234)x(x2)2(x+2)
Разность одинаковых степеней
caxdbx=0 делим на cbx>0(ab)x=dc: ровно один корень, знак меняется один раз — как у линейного множителя.
Пример: 2x3x=0 только при x=0.
· В ② и ③ только разность! Сумма всегда >0, корня нет → не учитываем.
· Произведение множителей из ①, ② и ③ — тоже работает.
Смешанные — не работает
Если внутри одного множителя и показательная, и алгебраическая часть — корни трансцендентные, знак непредсказуем.
Пример: (2x3+x2)(3xx)
Тогда разбираем по случаям, например: AB0 оба ≥ 0 или оба ≤ 0 или A = 0 или B = 0.

шаг 4.Метод интервалов в x

Корни числителя x = −3/2 и x = 3/2 (множители (x − 3/2) и (x + 3/2)) — закрашены (нестрогое ≤). Точка разрыва знаменателя x = 1 — выколота по ОДЗ. Знак на интервалах определяем пробной точкой.

++1
32
32
+
x

Пробная точка x = 0: (4·0² − 9)/(0 − 1) = (−9)/(−1) = 9 > 0 → знак «+» на интервале (−3/2; 1).

ответ

x(;32](1;32]