Разбираемся:
Исходное неравенство: \[ \log_3(2 - 3^{-x}) < x + 1 - \log_3 4 \]
Преобразуем правую часть: \[ x + 1 = \log_3 3^x + \log_3 3 = \log_3 (3^{x+1}) \]
Тогда неравенство принимает вид: \[ \log_3(2 - 3^{-x}) < \log_3 (3^{x+1}) - \log_3 4 \]
Используем свойство логарифма разности: \[ \log_3(2 - 3^{-x}) < \log_3 \left(\frac{3^{x+1}}{4}\right) \]
Так как логарифм по основанию 3 является возрастающей функцией, можно избавиться от логарифмов, сохранив знак неравенства: \[ 2 - 3^{-x} < \frac{3^{x+1}}{4} \]
Пусть \[ t = 3^x \], тогда \[ 3^{-x} = \frac{1}{t} \]. Неравенство принимает вид: \[ 2 - \frac{1}{t} < \frac{3t}{4} \]
Умножаем обе части на 4t (при этом t > 0, так как \[ t = 3^x > 0 \]): \[ 8t - 4 < 3t^2 \]
Приводим к квадратному неравенству: \[ 3t^2 - 8t + 4 > 0 \]
Найдем корни квадратного уравнения \[ 3t^2 - 8t + 4 = 0 \]: \[ D = (-8)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 4 = 64 - 48 = 16 \]
\[ t_1 = \frac{8 + 4}{6} = 2, \quad t_2 = \frac{8 - 4}{6} = \frac{2}{3} \]
Тогда неравенство \[ 3t^2 - 8t + 4 > 0 \] выполняется при \[ t < \frac{2}{3} \] или \[ t > 2 \].
Нам нужно решить два неравенства: \[ 3^x < \frac{2}{3} \] и \[ 3^x > 2 \].
Решаем первое неравенство: \[ 3^x < \frac{2}{3} \]
Логарифмируем по основанию 3: \[ x < \log_3 \left(\frac{2}{3}\right) = \log_3 2 - 1 \]
Решаем второе неравенство: \[ 3^x > 2 \]
Логарифмируем по основанию 3: \[ x > \log_3 2 \]
Ответ: \[ x < \log_3 2 - 1 \] или \[ x > \log_3 2 \]