условие

2x−2402x−1≥0

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатель дроби не обращается в нуль.

ОДЗ
2x−1≠0
2x≠1
x≠0

Любое ненулевое число в нулевой степени равно 1: 2⁰ = 1. Поэтому 2ˣ = 1 ⟺ x = 0.

шаг 2.Делаем замену

Пусть t = 2ˣ, t > 0, так как показательная функция всегда положительна.

t=2x,t>0
t−240t−1≥0

шаг 3.Сводим к одной дроби

t(t−1)−240t−1≥0
t2−t−240t−1≥0
(t−16)(t+15)t−1≥0

По теореме Виета для t² − t − 240 = 0: сумма корней равна −(−1) = 1, произведение равно −240. Ищем два числа с такой суммой и произведением: это 16 и −15 (16 + (−15) = 1 и 16 · (−15) = −240). Значит t² − t − 240 = (t − 16)(t + 15).

шаг 4.Метод интервалов в t

Корни числителя: t = −15 и t = 16 — закрашены (нестрогое ≥). Точка разрыва знаменателя: t = 1 — выколота. Расставляем знаки на оси. Условие замены t = 2ˣ > 0 отсекает корень t = −15 и всю отрицательную полуось — после пересечения остаётся (0; 1) ∪ [16; +∞).

(t−16)(t+15)t−1≥0
−+−+неравенство15−116
−∞
+∞
t
условие замены t > 00
−∞
+∞
t
пересечение0116
−∞
+∞
t

Пробная точка t = 2 на интервале (1; 16): (2 − 16)(2 + 15)/(2 − 1) = (−14)(17)/1 < 0 → знак «−».

шаг 5.Обратная замена

Подставляем t = 2ˣ. Основание степени 2 > 1, 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).
— сравниваем показатели степени.

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<2x<1
2x<20
x<0
2)2x≥16
2x≥24
x≥4
ответ04
−∞
+∞
x

ответ

x∈(−∞;0)∪[4;+∞)