Преобразуем левую часть:

Сделаем замену  Тогда получим

Заметим, что  а  Тогда

Сократим левую часть на  запомнив, что 

Решим полученное неравенство методом интервалов:


Пересекая с условиями  и  получаем 
Сделаем обратную замену:

Таким образом,