условие

22x+3−5⋅2x+3+322x+2−22x≤72x

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатели дробей не обращаются в нуль. Правый знаменатель 2ˣ > 0 всегда, поэтому из 2ˣ⁺² − 2²ˣ = 2ˣ(4 − 2ˣ) остаётся одно ограничение 2ˣ ≠ 4.

ОДЗ
2x+2−22x≠0
2x(4−2x)≠0
2x≠4
x≠2

4 = 2², поэтому 2ˣ = 4 даёт x = 2.

шаг 2.Делаем замену

Вводим t = 2ˣ (t > 0, показательная функция всегда положительна). Каждую степень переписываем через t: числитель становится квадратным трёхчленом, знаменатель выносит t. Множитель t − 4 сокращается (даёт минус), а значение t = 4 (x = 2) уже исключено ОДЗ — корень не теряем.

t=2x,t>0,72x=7t
22x+3=23⋅(2x)2=8t2
5⋅2x+3=5⋅8⋅2x=40t
2x+2=4⋅2x=4t,22x=(2x)2=t2
22x+3−5⋅2x+3+32=8t2−40t+32=8(t−1)(t−4)
2x+2−22x=4t−t2=t(4−t)
8(t−1)(t−4)t(4−t)=−8(t−1)t
−8(t−1)t≤7t

Числитель 8t² − 40t + 32 = 8(t² − 5t + 4); по теореме Виета сумма корней 5, произведение 4 → корни 1 и 4, поэтому t² − 5t + 4 = (t − 1)(t − 4).

шаг 3.Сводим к одной дроби

−8(t−1)t−7t≤0
−8(t−1)−7t≤0
1−8tt≤0

шаг 4.Метод интервалов в t

Корень числителя: t = 1/8 — закрашен (нестрогое ≤). Точка разрыва знаменателя: t = 0 — выколота. Дробь ≤ 0 на (−∞; 0) и [1/8; +∞); условие замены t > 0 отсекает отрицательную полуось, остаётся [1/8; +∞). Точка t = 4 выколота по ОДЗ (сокращённый множитель, x = 2) — знак через неё не меняется. Итог: [1/8; 4) ∪ (4; +∞).

−+−−04
18
−∞
+∞
t

Пробная точка t = 1 ∈ (1/8; 4): (1 − 8·1)/1 = −7 < 0 — знак «−», что и нужно для ≤ 0. Через выколотую t = 4 (множитель сокращён) знак не меняется; условие замены t > 0 отсекает (−∞; 0).

шаг 5.Обратная замена

Подставляем t = 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. Нижняя граница 0 < 2ˣ выполнена автоматически. Точка t = 4 (x = 2) выколота.
2x≥18,2x≠4
2x≥2−3,2x≠22
x≥−3,x≠2
ответ3−2
−∞
+∞
x

ответ

x∈[−3;2)∪(2;+∞)