условие

36x−6x+1+36x−5+6x+1−396x−7≤6x+5

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатели дробей не обращаются в нуль.

ОДЗ
{6x−5≠06x−7≠0
{6x≠56x≠7
{x≠log6⁡5x≠log6⁡7

Ни 5, ни 7 не являются степенью шестёрки, поэтому 6ˣ = 5 и 6ˣ = 7 решаются логарифмом: x = log₆5 и x = log₆7 — оба корня логарифмом.

шаг 2.Делаем замену

Показательная функция положительна, поэтому t > 0.

t=6x,t>0
36x=(6x)2=t2
6x+1=6⋅6x=6t
t2−6t+3t−5+6t−39t−7≤t+5

Свойство степеней: 6ˣ⁺¹ = 6ˣ · 6 = 6t. Также 36ˣ = (6ˣ)² = t².

шаг 3.Сводим к одной дроби

Переносим t + 5 влево и приводим всё к общему знаменателю (t − 5)(t − 7): первую дробь домножаем на (t − 7), вторую — на (t − 5), а t + 5 — на обе скобки.

t2−6t+3t−5+6t−39t−7−(t+5)≤0
(t2−6t+3)(t−7)+(6t−39)(t−5)−(t+5)(t−5)(t−7)(t−5)(t−7)≤0

шаг 4.Раскрываем числитель

Раскрываем три произведения числителя и собираем коэффициенты по степеням t. Старшие степени t³ и t² взаимно уничтожаются — остаётся линейное выражение.

(t2−6t+3)(t−7)+(6t−39)(t−5)−(t+5)(t−5)(t−7)=
=(t3−13t2+45t−21)+(6t2−69t+195)−
−(t3−7t2−25t+175)=(1−1)t3+(−13+6+7)t2+
+(45−69+25)t+(−21+195−175)=t−1
t−1(t−5)(t−7)≤0

Поразрядно: t³ → 1 − 1 = 0; t² → −13 + 6 + 7 = 0; t → 45 − 69 + 25 = 1; свободный → −21 + 195 − 175 = −1.

шаг 5.Метод интервалов в t

Корень числителя: t = 1 — закрашен (нестрогое ≤). Точки разрыва знаменателя: 5 и 7 — выколоты. На (−∞; 1) дробь отрицательна и формально проходит ≤ 0, но условие замены t > 0 отсекает отрицательную полуось — после пересечения остаётся (0; 1] ∪ (5; 7).

t−1(t−5)(t−7)≤0
−+−+неравенство157
−∞
+∞
t
условие замены t > 00
−∞
+∞
t
пересечение0157
−∞
+∞
t

Пробная точка t = 2: (2 − 1)/((2 − 5)(2 − 7)) = 1/15 > 0 → знак «+». Корни нечётной кратности — знаки чередуются.

шаг 6.Обратная замена

Возвращаемся к x, подставляя t = 6ˣ. Основание степени 6 > 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: aA≤aB⟺A≤B (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: aA≤aB⟺A≥B (знак переворачивается).
— знак неравенства сохраняется.

Условие t > 0 из замены отдельно не проверяем: t = 6ˣ положительна при любом x, поэтому нижняя граница t > 0 первого интервала (0; 1] выполняется автоматически — в случае 1 остаётся только 6ˣ ≤ 1.

1)0<t≤1
6x≤1
6x≤60
x≤0
2)5<t<7
5<6x<7
6log6⁡5<6x<6log6⁡7
log6⁡5<x<log6⁡7
ответ0
log6⁡5
log6⁡7
−∞
+∞
x

log₆5 ≈ 0,90; log₆7 ≈ 1,09.

ответ

x∈(−∞;0]∪(log6⁡5;log6⁡7)