условие

2x+5−2−x23−x−4−x≥2x

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатель дроби не обращается в нуль.

ОДЗ
23−x−4−x≠0
8⋅2x−14x≠0,2x≠18
x≠−3

1/8 = 2⁻³, поэтому 2ˣ = 1/8 даёт x = −3.

шаг 2.Делаем замену

Вводим показательную функцию как новую переменную; она положительна, поэтому a > 0.

a=2x,a>0
2x+5=32a,2−x=1a,23−x=8a,4−x=1a2
32a−1a8a−1a2≥a
a(32a2−1)8a−1≥a

шаг 3.Сводим к одной дроби

a(32a2−1)8a−1−a≥0
a(32a2−1)−a(8a−1)8a−1≥0
8a2(4a−1)8a−1≥0

a(32a² − 1) − a(8a − 1) = a(32a² − 8a) = 8a²(4a − 1).

шаг 4.Метод интервалов в a

Корень a² = 0 чётной кратности: на a = 0 ставим петельку, знак через неё не меняется. Корень числителя a = 1/4 — закрашен (нестрогое ≥). Точка разрыва знаменателя a = 1/8 — выколота. Условие замены a > 0 отсекает a ≤ 0 — после пересечения остаётся (0; 1/8) ∪ [1/4; +∞).

8a2(4a−1)8a−1≥0
++−+неравенство0
18
14
−∞
+∞
a
условие замены a > 00
−∞
+∞
a
пересечение0
18
14
−∞
+∞
a
Пробная точка a = 1/5: 8·(1/5)²·(4/5 − 1)/(8/5 − 1) = (8/25)·(−1/5)/(3/5) < 0 → знак «−». Через петельку a = 0 знак не меняется (a² — чётная кратность).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 a = 2ˣ. Основание степени 2 > 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 a > 0 из замены отдельно не проверяем: a = 2ˣ положительна при любом x, поэтому нижняя граница a > 0 первого интервала (0; 1/8) выполняется автоматически — в случае 1 остаётся только 2ˣ < 1/8.

1)0<2x<18
2x<2−3
x<−3
2)2x≥14
2x≥2−2
x≥−2
ответ3−2−
−∞
+∞
x

ответ

x∈(−∞;−3)∪[−2;+∞)