условие

2x692x374x72x+1212x4

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатели дробей не обращаются в нуль. Левый знаменатель — квадратный трёхчлен относительно 2ˣ: раскладываем его на множители.

ОДЗ
4x72x+120
(2x)272x+120
(2x3)(2x4)0
{2x302x3xlog232x402x4x2

По теореме Виета для (2ˣ)² − 7·2ˣ + 12: сумма корней 7, произведение 12 → корни 3 и 4. 4 = 2² даёт x = 2; 3 не степень двойки → x = log₂3.

шаг 2.Делаем замену

Пусть t = 2ˣ, t > 0, так как показательная функция всегда положительна. Тогда 4ˣ = t², а 9·2ˣ = 9t.

t=2x,t>0
t69t37(t3)(t4)1t4

шаг 3.Сводим к одной дроби

(t6)(t3)(t4)(9t37)(t3)(t3)(t4)0
t313t2+44t32(t3)(t4)0
t313t2+44t32=
=t3t212t2+12t+32t32=
=t2(t1)12t(t1)+32(t1)=
=(t1)(t212t+32)=(t1)(t4)(t8)
(t1)(t4)(t8)(t3)(t4)0

Группировка: t = 1 — корень (сумма коэффициентов 1 − 13 + 44 − 32 = 0), поэтому −13t² = −t² − 12t² и 44t = 12t + 32t — в каждой паре выделяется (t − 1); затем t² − 12t + 32 = (t − 4)(t − 8) (сумма 12, произведение 32).

шаг 4.Метод интервалов в t

Множитель (t − 4) сокращается; t = 4 (x = 2) исключено ОДЗ — на оси выколота, знак не меняется. Корни числителя: t = 1, t = 8 — закрашены (нестрогое ≤). Точка разрыва знаменателя: t = 3 — выколота. На (−∞; 1] дробь ≤ 0 и формально проходит, но условие замены t > 0 отсекает отрицательную полуось — после пересечения остаётся (0; 1] ∪ (3; 4) ∪ (4; 8].

(t1)(t8)t30
++неравенство1348
+
t
условие замены t > 00
+
t
пересечение01348
+
t

Пробная точка t = 2: (2 − 1)(2 − 8)/(2 − 3) = (−6)/(−1) > 0 → знак «+». Через выколотую t = 4 знак не меняется.

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: aAaBAB (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aAaBAB (знак переворачивается).
— знак неравенства сохраняется. Точка t = 4 (x = 2) выколота.

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

1)0<t1
2x1
2x20
x0
2)3<t<4
3<2x<4
log23<x<2
3)4<t8
4<2x8
2<x3
ответ023
log23
+
x

log₂3 ≈ 1,58.

ответ

x(;0](log23;2)(2;3]