Давайте решим неравенство:
\[ 2^{2(x-1)} - 3 \cdot 2^{x-1} + 1 < 0 \]
Шаг 1: Упростим выражение
Обратим внимание, что \( 2^{2(x-1)} \) можно переписать, используя свойство степеней:
\[ 2^{2(x-1)} = \left(2^{x-1}\right)^2 \]
Обозначим за
\[ t = 2^{x-1} \]
Тогда неравенство принимает вид:
\[ t^2 - 3t + 1 < 0 \]
Шаг 2: Решение квадратного неравенства
Квадратное неравенство:
\[ t^2 - 3t + 1 < 0 \]
Найдем корни квадратного уравнения:
\[ t^2 - 3t + 1 = 0 \]
Используем формулу квадратного уравнения:
\[ t = \frac{3 \pm \sqrt{(-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 1}}{2} = \frac{3 \pm \sqrt{9 - 4}}{2} = \frac{3 \pm \sqrt{5}}{2} \]
Обозначим:
\[ t_1 = \frac{3 - \sqrt{5}}{2} \]
\[ t_2 = \frac{3 + \sqrt{5}}{2} \]
Поскольку коэффициент при \( t^2 \) положителен, ветви параболы открыты вверх, и неравенство \( t^2 - 3t + 1 < 0 \) выполнено на интервале:
\[ t \in (t_1, t_2) \]
Шаг 3: Вернёмся к переменной \( x \)
Помним, что \( t = 2^{x-1} \), и \( 2^{x-1} > 0 \) для всех \( x \).
Переводим неравенство:
\[ t \in (t_1, t_2) \Rightarrow 2^{x-1} \in \left( \frac{3 - \sqrt{5}}{2}, \frac{3 + \sqrt{5}}{2} \right) \]
Шаг 4: Решаем неравенства по \( x \)
Применим логарифм с основанием 2:
\[ x - 1 \in \left( \log_2 \left( \frac{3 - \sqrt{5}}{2} \right), \ \log_2 \left( \frac{3 + \sqrt{5}}{2} \right) \right) \]
Тогда:
\[ x \in \left( 1 + \log_2 \left( \frac{3 - \sqrt{5}}{2} \right), \quad 1 + \log_2 \left( \frac{3 + \sqrt{5}}{2} \right) \right) \]
Итог: середина интервала
Чтобы найти середину интервала, сложим границы и разделим на 2:
\[ \text{Середина} = \frac{\left[ 1 + \log_2 \left( \frac{3 - \sqrt{5}}{2} \right) + 1 + \log_2 \left( \frac{3 + \sqrt{5}}{2} \right) \right]}{2} = 1 + \frac{1}{2} \left( \log_2 \left( \frac{3 - \sqrt{5}}{2} \right) + \log_2 \left( \frac{3 + \sqrt{5}}{2} \right) \right) \]
по свойствам логарифмов:
\[ \text{Середина} = 1 + \frac{1}{2} \log_2 \left( \left( \frac{3 - \sqrt{5}}{2} \right) \cdot \left( \frac{3 + \sqrt{5}}{2} \right) \right) \]
Рассчитаем произведение внутри логарифма:
\[
\left( \frac{3 - \sqrt{5}}{2} \right) \cdot \left( \frac{3 + \sqrt{5}}{2} \right) = \frac{(3 - \sqrt{5})(3 + \sqrt{5})}{4}
\]
Используем разность квадратов:
\[
(3)^2 - (\sqrt{5})^2 = 9 - 5 = 4
\]
Тогда:
\[
\frac{4}{4} = 1
\]
И получается:
\[
\text{Середина} = 1 + \frac{1}{2} \log_2(1) = 1 + \frac{1}{2} \times 0 = 1
\]
Итог:
Средина интервала решений равна \(\boxed{1}\).