Краткое пояснение: Для решения данного неравенства, необходимо привести все дроби к общему знаменателю и упростить выражение. Далее следует решить полученное неравенство, чтобы найти значения x, при которых оно выполняется.
Решим неравенство:
\[\frac{4^x - 2^{x+3} + 7}{4^x - 5 \cdot 2^x + 4} \le \frac{2^x - 9}{2^x - 4} + \frac{1}{2^x - 6}\]
Пусть \(t = 2^x\), тогда неравенство примет вид:
\[\frac{t^2 - 8t + 7}{t^2 - 5t + 4} \le \frac{t - 9}{t - 4} + \frac{1}{t - 6}\]
Разложим на множители квадратные трехчлены:
\[\frac{(t - 1)(t - 7)}{(t - 1)(t - 4)} \le \frac{t - 9}{t - 4} + \frac{1}{t - 6}\]
При \(t
e 1\):
\[\frac{t - 7}{t - 4} \le \frac{t - 9}{t - 4} + \frac{1}{t - 6}\]
Перенесем все в одну сторону:
\[\frac{t - 7}{t - 4} - \frac{t - 9}{t - 4} - \frac{1}{t - 6} \le 0\]
\[\frac{t - 7 - (t - 9)}{t - 4} - \frac{1}{t - 6} \le 0\]
\[\frac{2}{t - 4} - \frac{1}{t - 6} \le 0\]
\[\frac{2(t - 6) - (t - 4)}{(t - 4)(t - 6)} \le 0\]
\[\frac{2t - 12 - t + 4}{(t - 4)(t - 6)} \le 0\]
\[\frac{t - 8}{(t - 4)(t - 6)} \le 0\]
Решим методом интервалов:
Значения \(t\), при которых числитель или знаменатель равны нулю:
\(t = 8, t = 4, t = 6\)
Отметим эти точки на числовой прямой и определим знаки выражения на каждом интервале:
--------(-∞)---(4)-----(6)-----(8)----(+∞)------
- | + | - | +
Таким образом, решение для \(t\):
\[t \in (-\infty; 4) \cup (6; 8]\]
Вспомним, что \(t = 2^x\), тогда:
\[2^x < 4 \Rightarrow 2^x < 2^2 \Rightarrow x < 2\]
\[6 < 2^x \le 8 \Rightarrow 2^{\log_2{6}} < 2^x \le 2^3 \Rightarrow \log_2{6} < x \le 3\]
Учитывая, что \(t
e 1\), значит \(2^x
e 1\), т.е. \(x
e 0\).
Окончательное решение:
\[x \in (-\infty; 0) \cup (0; 2) \cup (\log_2{6}; 3]\]
Проверка за 10 секунд: Убедись, что найденные интервалы для x соответствуют знакам неравенства на числовой прямой.
Уровень Эксперт: Помни, что при решении неравенств с переменной в показателе степени важно учитывать все ограничения и проверять полученные решения на соответствие условиям.