условие
шаг 1.Область допустимых значений
Знаменатели дробей не обращаются в нуль.
Обе правые части — степени тройки: 3ˣ = 3 = 3¹ даёт x = 1, а 3ˣ = 9 = 3² даёт x = 2 (приводим к одному основанию).
шаг 2.Делаем замену
Показательная функция положительна, поэтому t > 0.
Свойство степеней: 3²⁺ˣ = 3² · 3ˣ = 9t, а 3ˣ⁺¹ = 3 · 3ˣ, поэтому 2 · 3ˣ⁺¹ = 6 · 3ˣ = 6t. Также 9ˣ = (3ˣ)² = t².
шаг 3.Сводим к одной дроби
Переносим 6t + 8 влево и приводим всё к общему знаменателю (t − 3)(t − 9): первую дробь домножаем на (t − 9), вторую — на (t − 3), а 6t + 8 — на обе скобки.
шаг 4.Раскрываем числитель
Раскрываем три произведения числителя и собираем коэффициенты по степеням t. Старшие степени t³ и t² взаимно уничтожаются — остаётся линейное выражение.
Поразрядно: t³ → 1 + 5 − 6 = 0; t² → −4 − 60 + 64 = 0; t → −69 + 141 − 66 = 6; свободный → 216 − 18 − 216 = −18.
шаг 5.Сокращаем общий множитель
Множитель (t − 3) стоит и в числителе, и в знаменателе — сокращаем его.
Сокращение (t − 3) допустимо: t = 3 (то есть x = 1) уже исключено ОДЗ, поэтому делитель не равен нулю — корень не теряем. Но точка x = 1 при этом останется выколотой в ответе.
шаг 6.Метод интервалов в t
После сокращения корней числителя нет, а единственная точка разрыва — t = 9 (выколота). На (−∞; 9) дробь 6/(t − 9) отрицательна и проходит ≤ 0, на (9; +∞) положительна. Точка t = 3 в выражении 6/(t − 9) уже не фигурирует, но как разрыв ОДЗ остаётся выколотой — знак через неё не меняется. После пересечения с t > 0 (отсекает отрицательную полуось) остаётся (0; 3) ∪ (3; 9).
Пробная точка t = 0: 6/(0 − 9) = −2/3 < 0 → знак «−». Точка t = 3 выколота по ОДЗ, но в дроби 6/(t − 9) её уже нет — знак через неё не меняется.
шаг 7.Обратная замена
· при a > 1: (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: (знак переворачивается).
Условие t > 0 из замены отдельно не проверяем: t = 3ˣ положительна при любом x, поэтому нижняя граница t > 0 первого интервала (0; 3) выполняется автоматически — в случае 1 остаётся только 3ˣ < 3.
Точка x = 1 (t = 3) остаётся выколотой по ОДЗ, хотя множитель (t − 3) сократился.