условие

64x36x−27x+4(16x−12x)16x−2⋅12x+9x≤16x+1212x−9x

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатели дробей не обращаются в нуль. Каждый из трёх раскладывается с общим множителем 4ˣ − 3ˣ (множители 9ˣ, 3ˣ > 0 на ОДЗ не влияют), поэтому условие сводится к 4ˣ − 3ˣ ≠ 0. Делим на 3ˣ > 0 и снимаем основание степени 4/3 — 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).
.
ОДЗ
36x−27x≠0,16x−2⋅12x+9x≠0,12x−9x≠0
36x−27x=9x(4x−3x)
16x−2⋅12x+9x=(4x−3x)2
12x−9x=3x(4x−3x)
4x−3x≠0
(43)x≠1
(43)x≠(43)0
x≠0

Множители: 36ˣ − 27ˣ = 9ˣ(4ˣ − 3ˣ), 16ˣ − 2·12ˣ + 9ˣ = (4ˣ − 3ˣ)², 12ˣ − 9ˣ = 3ˣ(4ˣ − 3ˣ). Делим на 3ˣ: (4/3)ˣ ≠ 1; так как 1 = (4/3)⁰, получаем x ≠ 0.

шаг 2.Сводим к одной дроби

Знаменатели разложены в ОДЗ: 9ˣ(4ˣ − 3ˣ), (4ˣ − 3ˣ)², 3ˣ(4ˣ − 3ˣ). В средней дроби 16ˣ − 12ˣ = 4ˣ(4ˣ − 3ˣ) сокращается с (4ˣ − 3ˣ)²; справа 16ˣ⁺¹ᐟ² = 4·16ˣ. Переносим правую часть влево, общий знаменатель 9ˣ(4ˣ − 3ˣ).

16x−12x=4x(4x−3x)
4(16x−12x)(4x−3x)2=4⋅4x(4x−3x)(4x−3x)2=4⋅4x4x−3x
16x+12=4⋅16x
64x9x(4x−3x)+4⋅4x4x−3x≤4⋅16x3x(4x−3x)
64x+4⋅4x⋅9x−4⋅16x⋅3x9x(4x−3x)≤0
64x+4⋅36x−4⋅48x9x(4x−3x)≤0

Над общим знаменателем 9ˣ(4ˣ − 3ˣ): из второй дроби 4·4ˣ·9ˣ = 4·36ˣ, из правой 4·16ˣ·3ˣ = 4·48ˣ. Числитель 64ˣ + 4·36ˣ − 4·48ˣ.

шаг 3.Раскладываем числитель

Числитель — однородный по 4ˣ и 3ˣ. Выносим 4ˣ (64ˣ = 4ˣ·16ˣ, 36ˣ = 4ˣ·9ˣ, 48ˣ = 4ˣ·12ˣ); в скобке — полный квадрат.

64x+4⋅36x−4⋅48x=
=4x(16x−4⋅12x+4⋅9x)=
=4x(4x−2⋅3x)2
4x(4x−2⋅3x)29x(4x−3x)≤0

16ˣ − 4·12ˣ + 4·9ˣ = (4ˣ)² − 2·4ˣ·(2·3ˣ) + (2·3ˣ)² = (4ˣ − 2·3ˣ)².

шаг 4.Нули числителя и знаменателя

Множители 4ˣ и 9ˣ положительны при любом x — знак дроби определяют (4ˣ − 2·3ˣ)² и 4ˣ − 3ˣ. Каждый — разность степеней с одинаковым показателем, обнуляется ровно в одной точкеКогда работает метод интервалов?
➀ Полиномы и дроби — корни находятся алгебраически, между ними знак постоянен.
Пример: (x−3)2(x+2)(x−1)−1
➁ Разности степеней одного основания
Знак af(x)−ag(x) совпадает со знаком f(x)−g(x) — заменяем на полином.
Пример: (2x2−22x)(3x2−34) → x(x−2)2(x+2)
➂ Разность одинаковых степеней
cax−dbx=0 делим на cbx>0 → (ab)x=dc: ровно один корень, знак меняется один раз — как у линейного множителя.
Пример: 2x−3x=0 только при x=0.
· В ② и ③ только разность! Сумма всегда >0, корня нет → не учитываем.
· Произведение множителей из ①, ② и ③ — тоже работает.
Смешанные — не работает
Если внутри одного множителя и показательная, и алгебраическая часть — корни трансцендентные, знак непредсказуем.
Пример: (2x−3+x2)(3x−x)
Тогда разбираем по случаям, например: A⋅B≥0⇔ оба ≥ 0 или оба ≤ 0 или A = 0 или B = 0.
. Приравниваем к нулю и делим на 3ˣ.
4x−2⋅3x=0
4x=2⋅3x
(43)x=2
x=log4/3⁡2
4x−3x=0
4x=3x
(43)x=1
x=0
x = log_{4/3}2 ≈ 2,41 — нуль числителя (множитель (4ˣ − 2·3ˣ)², чётная кратность). x = 0 — нуль знаменателя (4ˣ − 3ˣ), выколот по ОДЗ.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).

шаг 5.Метод интервалов в x

Нуль числителя x = log_{4/3}2 — чётной кратности (множитель в квадрате) → петелька, знак через точку не меняется; закрашен (нестрогое ≤) — изолированная точка в ответе. Точка разрыва x = 0 — выколота по ОДЗ. Знак на интервалах — одной пробной точкой и чередованием.

−++0
log4/3⁡2
−∞
+∞
x
Пробная точка x = 1 на (0; log_{4/3}2): 4·(4 − 6)²/(9·(4 − 3)) = 4·4/9 > 0 → знак «+». Через петельку x = log_{4/3}2 знак не меняется; через выколотую x = 0 — меняется, на (−∞; 0) знак «−».Петелька при чётной кратности
Возникает, когда корень выражения повторяется чётное количество раз.
Внутри петельки знак НЕ ставится.
Петелька показывает 0 функции и может быть только закрашенной или выколотой. Знака внутри петли быть не может, т.к. у нуля знака нет.
> 0
+ +
(−∞;a)∪(a;+∞)
≥ 0
+ +
(−∞;+∞)
< 0
+ +
⌀
≤ 0
+ +
{a}
Флаг или петелька означают «через эту точку знак выражения не меняется» — слева и справа от петли знаки одинаковые.
При знаках ≤/≥ значение петельки может быть выколото по ОДЗ.

ответ

x∈(−∞;0)∪{log4/3⁡2}