условие
шаг 1.Область допустимых значений
Основание 2x положительно и не равно единице. Аргумент 0,5 положителен сам по себе, аргумент 16x — при x > 0.
Условие 16x > 0 следует из x > 0. Из 2x ≠ 1 получаем x ≠ 0,5: при этом значении основание логарифма равно единице.
шаг 2.Переходим к основанию 2
Сначала выписываем ОДЗ, потом преобразуем логарифмы. Каждое тождество ниже верно только на своей области — меняя её по ходу, легко потерять или добавить решения. Сам логарифм требует .
Тождество верно только при . При чётном показателе определено и для , поэтому обязателен модуль:
Обратный ход при чётном расширяет область: — слева , справа . Появляются посторонние корни ; держим исходное или сразу пишем модуль.
ОДЗ уже требует и — держим его, свёртка ничего лишнего не вносит.
определён при , — при (в том числе оба множителя отрицательны). Разбивая на , силой требуем и теряем эту ветку. Корректно — только с модулями:
и — область не меняется (нужно , для второй ).
, — удобно при потенцировании и записи числа как логарифма ().
log₂0,5 = log₂2⁻¹ = −1; log₂2x = log₂2 + log₂x = 1 + log₂x; log₂16 = 4. На ОДЗ x > 0, поэтому оба множителя под логарифмом положительны и раскладывать сумму можно.
шаг 3.Делаем замену
Обозначим t = log₂ x. Ограничение ОДЗ x ≠ 0,5 превращается ровно в ноль знаменателя.
x = 0,5 даёт t = log₂0,5 = −1.
шаг 4.Сводим к одной дроби
Переносим правую часть влево, приводим к общему знаменателю t + 1 и узнаём в числителе полный квадрат.
Числитель свернулся по формуле квадрата суммы a² + 2ab + b² = (a + b)².
шаг 5.Метод интервалов в t
Корень числителя t = −2 входит в чётной степени: он закрашен (нестрогое ≥), но знак дроби через него не меняется — на оси это петелька. Точка разрыва знаменателя t = −1 выколота.
шаг 6.Обратная замена
· при a > 1: (знак сохраняется).
· при 0 < a < 1: знак переворачивается, .
Ноль выколот — по ОДЗ x > 0; точка 0,5 выколота, там основание 2x равно единице. Точка x = 0,25 (это t = −2) лежит внутри ответа: в ней обе части неравенства равны 1.