условие

8x+2394x+12+132x134x+1292x+42x+112x2+32x+11

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатели дробей не обращаются в нуль (знаменатель слева 2·4ˣ − 9·2ˣ + 4 раскладывается на (2·2ˣ − 1)(2ˣ − 4)).

ОДЗ
{22x102x402x20{2x122x42x2{x1x2x1

1/2 = 2⁻¹, поэтому x = −1; 4 = 2², поэтому x = 2; 2 = 2¹, поэтому x = 1.

шаг 2.Делаем замену

Вводим t = 2ˣ, t > 0. Основания 8 и 4 приводим к 2 (8 = 2³, 4 = 2²) и разворачиваем сдвинутые показатели по свойству степени aᵐ⁺ⁿ = aᵐ·aⁿ, выражая каждое слагаемое через t. Знаменатель слева раскладываем на множители.

t=2x,t>0
8x+23=23x+2=4(2x)3=4t3
4x+12=22x+1=2(2x)2=2t2
2x+1=22x=2t
2t29t+4=(2t1)(t4)
4t318t2+13t13(2t1)(t4)2t1t2+32t1

шаг 3.Выделяем целую часть

Числитель слева кубический, знаменатель квадратный — выделяем целую часть. Раскладываем числитель методом группировки: разбиваем 13t = 8t + 5t, чтобы первые три слагаемых свернулись в 2t·(2t² − 9t + 4) = 2t·(2t − 1)(t − 4), а остаток 5t − 13 ушёл в дробную часть.

4t318t2+13t13=
=4t318t2+8t+5t13=
=2t(2t29t+4)+(5t13)=
=2t(2t1)(t4)+(5t13)
4t318t2+13t13(2t1)(t4)=2t+5t13(2t1)(t4)
5t13(2t1)(t4)1t2+32t1

Группировка: 4t³ − 18t² + 8t = 2t(2t² − 9t + 4), а 2t² − 9t + 4 = (2t − 1)(t − 4) — тот же знаменатель. Поэтому целая часть = 2t, в остатке 5t − 13.

шаг 4.Сводим к одной дроби

(5t13)(t2)+(2t1)(t4)3(t4)(t2)(2t1)(t4)(t2)0
4t214t+6(2t1)(t4)(t2)0
2(2t1)(t3)(2t1)(t4)(t2)0

Числитель: (5t − 13)(t − 2) + (2t − 1)(t − 4) − 3(t − 4)(t − 2) = 4t² − 14t + 6 = 2(2t − 1)(t − 3).

шаг 5.Метод интервалов в t

Множитель (2t − 1) сокращается; значение t = 1/2 (x = −1) уже исключено ОДЗ — корень не теряем, на оси t = 1/2 выколота, знак через неё не меняется. Корень числителя: t = 3 — закрашен (нестрогое ≤). Точки разрыва знаменателя: t = 2, t = 4 — выколоты. На (−∞; 1/2) дробь отрицательна и формально проходит ≤ 0, но условие замены t > 0 отсекает отрицательную полуось — после пересечения остаётся (0; 1/2) ∪ (1/2; 2) ∪ [3; 4).

2(t3)(t4)(t2)0
++неравенство234
12
+
t
условие замены t > 00
+
t
пересечение0234
12
+
t

Пробная точка t = 0: 2(0 − 3)/((0 − 4)(0 − 2)) = −6/8 < 0 → знак «−».

шаг 6.Обратная замена

Возвращаемся к x, подставляя 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: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
— знак неравенства сохраняется. Точка t = 1/2 (x = −1) выколота.

Условие t > 0 из замены отдельно не проверяем: t = 2ˣ положительна при любом x, поэтому нижняя граница t > 0 первого интервала (0; 1/2) выполняется автоматически — в случае 1 остаётся только 0 < 2ˣ < 2, 2ˣ ≠ 1/2.

1)0<2x<2,2x12
x<1,x1
2)32x<4
log23x<2
ответ112
log23
+
x

log₂3 ≈ 1,58.

ответ

x(;1)(1;1)[log23;2)