условие

9x−13⋅3x+303x+2−32x+1≥13x

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатели дробей не обращаются в нуль. Множитель 3ˣ > 0 всегда, поэтому из 3ˣ⁺² − 3²ˣ⁺¹ = −3·3ˣ(3ˣ − 3) остаётся одно ограничение 3ˣ ≠ 3.

ОДЗ
3x+2−32x+1≠0
−3⋅3x(3x−3)≠0
3x≠3
x≠1

3 = 3¹, поэтому 3ˣ = 3 даёт x = 1.

шаг 2.Делаем замену

Вводим t = 3ˣ (t > 0, показательная функция всегда положительна). Каждую степень переписываем через t: числитель становится квадратным трёхчленом, знаменатель выносит −3t. Множитель t − 3 сокращается, а значение t = 3 (x = 1) уже исключено ОДЗ — корень не теряем.

t=3x,t>0,13x=1t
9x=(3x)2=t2
3x+2=32⋅3x=9t
32x+1=3⋅(3x)2=3t2
9x−13⋅3x+30=t2−13t+30=(t−3)(t−10)
3x+2−32x+1=9t−3t2=−3t(t−3)
(t−3)(t−10)−3t(t−3)=−t−103t
−t−103t≥1t

Числитель t² − 13t + 30 раскладываем по теореме Виета: сумма корней 13, произведение 30 → корни 3 и 10.

шаг 3.Сводим к одной дроби

−t−103t−1t≥0
−(t−10)−33t≥0
7−t3t≥0

шаг 4.Метод интервалов в t

Корень числителя: t = 7 — закрашен (нестрогое ≥). Точка разрыва знаменателя: t = 0 — выколота. Знаки чередуются через простые корни; дробь ≥ 0 на (0; 7]. Точка t = 3 выколота по ОДЗ (сокращённый множитель, x = 1) — дробь там не определена, знак через неё не меняется. Итог: (0; 3) ∪ (3; 7].

−++−037
−∞
+∞
t

Пробная точка t = 1 ∈ (0; 3): (7 − 1)/(3·1) = 6/3 = 2 > 0 — знак «+», что и нужно для ≥ 0. Через выколотую t = 3 (множитель сокращён) знак не меняется.

шаг 5.Обратная замена

Подставляем t = 3ˣ. Основание степени 3 > 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. Нижняя граница 0 < 3ˣ выполнена автоматически, так как показательная функция всегда положительна. Точка t = 3 (x = 1) выколота.
0<3x≤7,3x≠3
x≤log3⁡7,x≠1
ответ1
log3⁡7
−∞
+∞
x

log₃7 ≈ 1,77.

ответ

x∈(−∞;1)∪(1;log3⁡7]