условие

log3⁡(81x+16x−18⋅4x+32)≥4x

шаг 1.Снимаем логарифм

Правую часть 4x записываем логарифмом того же основания. Основание 3 > 1, логарифм возрастаетЛогарифм и знак неравенства
Функция y=loga⁡x монотонна при x>0. При a > 1 возрастает, при 0 < a < 1 убывает.
Снятие логарифма (обе части — логарифмы одного основания):
· при a > 1: loga⁡A≶loga⁡B⟺A≶B (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: знак переворачивается, loga⁡A≤loga⁡B⟺A≥B.
Число c превращаем в логарифм того же основания: c=loga⁡ac — тогда сравниваем аргументы (не забывая A>0).
— снимаем его. Слагаемое 81ˣ сокращается с обеих сторон. Условие положительности аргумента при этом выполняется автоматически.
4x=log3⁡34x=log3⁡81x
log3⁡(81x+16x−18⋅4x+32)≥log3⁡81x
81x+16x−18⋅4x+32≥81x
16x−18⋅4x+32≥0

шаг 2.Делаем замену

Обозначим t = 4ˣ, t > 0. Тогда 16ˣ = t². Раскладываем квадратный трёхчлен.

t=4x,t>0
t2−18t+32≥0
(t−2)(t−16)≥0

Корни t² − 18t + 32 по Виета: сумма 18, произведение 32 → t = 2 и t = 16.

шаг 3.Метод интервалов в t

Корни t = 2 и t = 16 — закрашены (нестрогое ≥). Парабола ветвями вверх неотрицательна вне корней. Условие t > 0 не отсекает (оба корня положительны).

+−+216
−∞
+∞
t

Пробная точка t = 4: 16 − 72 + 32 = −24 < 0 → знак «−». Решение: t ≤ 2 или t ≥ 16.

шаг 4.Обратная замена

Подставляем t = 4ˣ. Основание 4 > 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).
— сравниваем показатели степени.
1)4x≤2
4x≤412
x≤12
2)4x≥16
4x≥42
x≥2
ответ2
12
−∞
+∞
x

2 = 4^{1/2}, 16 = 4²; основание 4 > 1, поэтому x ≤ 1/2 и x ≥ 2.

ответ

x∈(−∞;12]∪[2;+∞)