Давай разберем это показательное неравенство по шагам!
Мы знаем, что 16 — это 2 в 4 степени, то есть $$16 = 2^4$$. Поэтому, $$\frac{1}{16} = \frac{1}{2^4} = (\frac{1}{2})^4$$.
Теперь наше неравенство выглядит так:
\[ \left( \left( \frac{1}{2} \right)^4 \right)^{x^2} \ge \left( \frac{1}{2} \right)^{3-x} \]При возведении степени в степень, показатели перемножаются. Получаем:
\[ \left( \frac{1}{2} \right)^{4x^2} \ge \left( \frac{1}{2} \right)^{3-x} \]Когда основание степени больше 0 и меньше 1 (в нашем случае это $$\frac{1}{2}$$), при сравнении степеней знак неравенства меняется на противоположный.
Значит, нам нужно решить такое неравенство:
\[ 4x^2 \le 3-x \]Перенесем все члены в одну сторону:
\[ 4x^2 + x - 3 \le 0 \]Найдем корни соответствующего квадратного уравнения $$4x^2 + x - 3 = 0$$. Воспользуемся дискриминантом:
\[ D = b^2 - 4ac = 1^2 - 4(4)(-3) = 1 + 48 = 49 \]\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 \pm \sqrt{49}}{2(4)} = \frac{-1 \pm 7}{8} \]\[ x_1 = \frac{-1 - 7}{8} = \frac{-8}{8} = -1 \]\[ x_2 = \frac{-1 + 7}{8} = \frac{6}{8} = \frac{3}{4} = 0.75 \]"Теперь определим, где $$4x^2 + x - 3 \le 0$$. Это парабола ветвями вверх, и она меньше или равна нулю между корнями.
Таким образом, решение неравенства: $$x \in [-1; 0.75]$$.
Целые числа, которые попадают в интервал $$[-1; 0.75]$$, это -1 и 0.
Наименьшее целое число в этом интервале — это -1.
Ответ: 2
Ответ: -1