Пусть \( y = 2^x \). Так как \( 2^x > 0 \) для любого \( x \), то \( y > 0 \).
Неравенство примет вид:
\( y + 6 \cdot \frac{1}{y} ≤ 7 \)
Умножим обе части на \( y \) (так как \( y > 0 \), знак неравенства не изменится):
\( y^2 + 6 ≤ 7y \)
\( y^2 - 7y + 6 ≤ 0 \)
Найдем корни квадратного трехчлена \( y^2 - 7y + 6 = 0 \):
\( D = (-7)^2 - 4 · 1 · 6 = 49 - 24 = 25 \)
\( \sqrt{D} = 5 \)
\( y_1 = \frac{7 - 5}{2} = \frac{2}{2} = 1 \)
\( y_2 = \frac{7 + 5}{2} = \frac{12}{2} = 6 \)
Таким образом, \( y^2 - 7y + 6 ≤ 0 \) при \( 1 ≤ y ≤ 6 \).
Теперь вернемся к замене \( y = 2^x \):
\( 1 ≤ 2^x ≤ 6 \)
Разделим на два неравенства:
Так как \( 1 = 2^0 \), то \( 2^0 ≤ 2^x \). Поскольку основание степени \( 2 > 1 \), то \( 0 ≤ x \).
Возьмем логарифм по основанию 2 от обеих частей:
\( \text{log}_2(2^x) ≤ \text{log}_2(6) \)
\( x ≤ \text{log}_2(6) \)
Объединяя оба неравенства, получаем:
\( 0 ≤ x ≤ \text{log}_2(6) \).
Заметим, что \( \text{log}_2(6) = \text{log}_2(2 · 3) = \text{log}_2(2) + \text{log}_2(3) = 1 + \text{log}_2(3) \).
Следовательно, \( 0 ≤ x ≤ 1 + \text{log}_2(3) \).
Ответ: \( [0; · \text{log}_2 6] \).