Решение:
Данное неравенство является показательным. Чтобы решить его, сделаем замену переменной.
- Заметим, что \( \frac{1}{9}^x = \left(\frac{1}{3^2}\right)^x = \left(\left(\frac{1}{3}\right)^2\right)^x = \left(\frac{1}{3}^x\right)^2 \).
- Пусть \( y = \left(\frac{1}{3}\right)^x \). Тогда неравенство примет вид:
$$3y^2 - 28y + 9 < 0$$
- Решим квадратное неравенство. Найдём корни соответствующего квадратного уравнения \( 3y^2 - 28y + 9 = 0 \).
- Используем формулу дискриминанта: \( D = b^2 - 4ac \).
$$D = (-28)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 9 = 784 - 108 = 676$$
\( \sqrt{D} = \sqrt{676} = 26 \).
- Найдём корни \( y_1 \) и \( y_2 \):
$$y_1 = \frac{-(-28) + 26}{2 \cdot 3} = \frac{28 + 26}{6} = \frac{54}{6} = 9$$$$y_2 = \frac{-(-28) - 26}{2 \cdot 3} = \frac{28 - 26}{6} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}$$
- Парабола \( 3y^2 - 28y + 9 \) направлена ветвями вверх, так как коэффициент при \( y^2 \) (то есть \( 3 \)) положительный. Неравенство \( 3y^2 - 28y + 9 < 0 \) выполняется между корнями.
$$\frac{1}{3} < y < 9$$
- Вернёмся к исходной переменной \( x \), подставив \( y = \left(\frac{1}{3}\right)^x \):
$$\frac{1}{3} < \left(\frac{1}{3}\right)^x < 9$$
- Рассмотрим двойное неравенство отдельно:
а) \( \frac{1}{3} < \left(\frac{1}{3}\right)^x \)
Так как основание степени \( \frac{1}{3} < 1 \), то при переходе от степени к показателю знак неравенства меняется на противоположный:
$$1 < x$$
б) \( \left(\frac{1}{3}\right)^x < 9 \)
Представим \( 9 \) как степень с основанием \( \frac{1}{3} \): \( 9 = 3^2 = \left(\frac{1}{3}\right)^{-2} \).
$$ \left(\frac{1}{3}\right)^x < \left(\frac{1}{3}\right)^{-2} $$
Так как основание степени \( \frac{1}{3} < 1 \), то при переходе от степени к показателю знак неравенства меняется на противоположный:
$$ x > -2 $$
- Объединим полученные условия: \( x > 1 \) и \( x > -2 \). Общим решением является \( x > 1 \).
Ответ: x > 1.