условие

(16x−2⋅4x+1)2+23(16x−2⋅4x+1)+112≥0

шаг 1.Замена переменной

ОДЗ — вся числовая прямая. Замечаем, что выражение 16ˣ − 2·4ˣ⁺¹ повторяется — обозначим его y.

y=16x−2⋅4x+1
y2+23y+112≥0
D=529−448=81
y=−23±92=−7=−16
y≤−16 или y≥−7
+−+16−7−
−∞
+∞
y

Ведущий коэффициент положительный — парабола вверх, ≥ 0 вне корней.

шаг 2.Замена t = 4ˣ

Подставляем t = 4ˣ (t > 0). Случаи связаны через ИЛИ — решаем каждый отдельно.

t=4x,t>0
16x=t2,4x+1=4t
y=t2−8t
1t2−8t≤−16
t2−8t+16≤0
(t−4)2≤0⟹t=4
2t2−8t≥−7
t2−8t+7≥0
D=64−28=36
t=8±62=7=1
(t−1)(t−7)≥0
①4
−∞
+∞
t
+−+②17
−∞
+∞
t
объединение147
−∞
+∞
t
① даёт изолированную точку t = 4 (квадрат ≥ 0, равенство только при t = 4). Условие t > 0 не ограничивает — все корни положительны.Когда объединяем, а когда пересекаем?
Если несколько условий связаны через И (выполняются одновременно), берём ПЕРЕСЕЧЕНИЕ. Типичный пример — ОДЗ: «знаменатель ≠ 0 И решение неравенства» — оба условия должны выполняться одновременно.
Если условия связаны через ИЛИ (достаточно одного), берём ОБЪЕДИНЕНИЕ. Метод интервалов так и работает: «t ≤ a ИЛИ t ≥ b» = (−∞; a] ∪ [b; +∞).
Здесь два случая — «y ≤ −16» и «y ≥ −7» — это ИЛИ (вне корней параболы). Результаты соединяем через объединение.

шаг 3.Логарифмируем

Основание 4 > 1 — показательная функция возрастает,Показательная 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).
сравниваем показатели.
t≤1t=4t≥74x≤404x=414x≥7x≤0x=1x≥log4⁡7
ответ01
log4⁡7
−∞
+∞
x

Проверка: x = 0 ⇒ t = 1, y = 1 − 8 = −7, подставляем: (−7)² + 23·(−7) + 112 = 49 − 161 + 112 = 0 ≥ 0 ✓ — граница входит в ответ.

ответ

x∈(−∞;0]∪{1}∪[log4⁡7;+∞)