условие

x3−x2−x+19x2−18⋅3x2+81≤0

шаг 1.Область допустимых значений

Знаменатель дроби не обращается в нуль. Так как 9ˣ² = (3ˣ²)², знаменатель сворачивается в полный квадрат 9ˣ² − 18·3ˣ² + 81 = (3ˣ² − 9)², поэтому достаточно потребовать 3ˣ² ≠ 9 = 3². Функция 3ᵗ строго возрастает (основание степени 3 > 1)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).
, поэтому условие 3ˣ² ≠ 3² переходит в x² ≠ 2.
ОДЗ
9x2−18⋅3x2+81≠0
(3x2)2−18⋅3x2+81≠0
(3x2−9)2≠0
3x2≠9
3x2≠32
x2≠2
x≠±2

шаг 2.Раскладываем на множители

Числитель раскладываем группировкой; знаменатель уже свёрнут в полный квадрат (3ˣ² − 9)².

x3−x2−x+1=x2(x−1)−(x−1)=
=(x−1)(x2−1)=(x−1)2(x+1)
(x−1)2(x+1)(3x2−9)2≤0

Группировка: x³ − x² = x²(x − 1), −x + 1 = −(x − 1) — общий множитель (x − 1); затем x² − 1 = (x − 1)(x + 1).

шаг 3.Метод интервалов в x

Числитель (x − 1)²(x + 1) — многочлен, знаменатель (3ˣ² − 9)² — квадрат разности степеней одного основания (3ˣ² − 3²); к дроби применим метод интерваловКогда 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.
.

Знаменатель (3ˣ² − 9)² > 0 — знак дроби равен знаку числителя (x − 1)²(x + 1). Корень x = 1 чётной кратности — петелька (закрашена изолированной точкой); x = −1 — закрашен (нестрогое ≤). Точки x = ±√2 — выколоты по ОДЗ.

−−+++1−1
−2
2
−∞
+∞
x
Пробная точка x = −2: (−2 − 1)²(−2 + 1)/(3⁴ − 9)² = 9·(−1)/5184 < 0 → знак «−». Через петельки x = 1 и x = ±√2 знак не меняется.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∈(−∞;−2)∪(−2;−1]∪{1}