Давайте решим неравенство \(x^2 + 4x - 125 < 0\).
Для начала, найдем корни уравнения \(x^2 + 4x - 125 = 0\) с помощью дискриминанта.
Формула дискриминанта: \[D = b^2 - 4ac\]
Где \(a = 1\), \(b = 4\), \(c = -125\). Подставим данные значения: \[D = 4^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-125) = 16 + 500 = 516\]
Теперь найдем корни уравнения: \[x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}\] Подставляем значения: \[x_{1,2} = \frac{-4 \pm \sqrt{516}}{2 \cdot 1}\]
Корень из 516 можно упростить: \[\sqrt{516} = \sqrt{4 \cdot 129} = 2\sqrt{129}\]
Теперь подставим его в формулу: \[x_{1,2} = \frac{-4 \pm 2\sqrt{129}}{2} = -2 \pm \sqrt{129}\]
Таким образом, корни: \[x_1 = -2 - \sqrt{129}, \quad x_2 = -2 + \sqrt{129}\]
Теперь находим интервалы, на которых функция \(f(x) = x^2 + 4x - 125 < 0\).
Нам нужно проанализировать знаки функции на интервалах, которые определены корнями. Это интервалы:
- \((-\infty, -2 - \sqrt{129})\)
- \((-2 - \sqrt{129}, -2 + \sqrt{129})\)
- \((-2 + \sqrt{129}, +\infty)\)
Чтобы понять, где функция отрицательна, проверьте любой тестовый пункт в каждом интервале. Например:
- Возьмем \(x = -15\) для первого интервала: \(f(-15) = (-15)^2 + 4(-15) - 125 = 225 - 60 - 125 = 40\) (положительно).
- Возьмем \(x = -2\) для второго интервала: \(f(-2) = (-2)^2 + 4(-2) - 125 = 4 - 8 - 125 = -129\) (отрицательно).
- Возьмем \(x = 0\) для третьего интервала: \(f(0) = 0^2 + 4(0) - 125 = -125\) (отрицательно).
Таким образом, функция отрицательна на интервалах: \((-2 - \sqrt{129}, -2 + \sqrt{129})\)
Ответ: \[(-2 - \sqrt{129}, -2 + \sqrt{129})\]
