Чтобы решить неравенство \(\sqrt{x^2 - 10x} < 3\), начнем с извлечения корня. Для этого сначала устраните корень, возведя обе части неравенства в квадрат. Однако, перед этим важно помнить, что выражение под корнем должно быть неотрицательным.
Возведение в квадрат:
\(\sqrt{x^2 - 10x} < 3\)
Возводим обе части в квадрат:
\(x^2 - 10x < 9\)Переносим все в одну сторону:
\(x^2 - 10x - 9 < 0\)Решение квадратного уравнения:
Найдем корни уравнения \(x^2 - 10x - 9 = 0\) с помощью формулы квадратичного уравнения:
\(x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}\)
Здесь \(a = 1\), \(b = -10\), \(c = -9\):
\(x = \frac{10 \pm \sqrt{(-10)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-9)}}{2 \cdot 1} = \frac{10 \pm \sqrt{100 + 36}}{2} = \frac{10 \pm \sqrt{136}}{2} = \frac{10 \pm 2\sqrt{34}}{2} = 5 \pm \sqrt{34}\)Корни:
\(x_1 = 5 + \sqrt{34}\)
\(x_2 = 5 - \sqrt{34}\)Определение промежутков:
Теперь мы можем определить знаки в интервалах:- \( (-\infty, 5 - \sqrt{34}) \)
- \( (5 - \sqrt{34}, 5 + \sqrt{34}) \)
- \( (5 + \sqrt{34}, +\infty) \)
Проверим знак неравенства \(x^2 - 10x - 9 < 0\) в каждом из этих промежутков.
Для \(x < 5 - \sqrt{34}\): подставим, например, \(x = 0\):
\(0^2 - 10 \cdot 0 - 9 < 0\) – выполняется.Для \(5 - \sqrt{34} < x < 5 + \sqrt{34}\): подставим, например, \(x = 5\):
\(5^2 - 10 \cdot 5 - 9 < 0\) – тоже выполняется.Для \(x > 5 + \sqrt{34}\): подставим, например, \(x = 10\):
\(10^2 - 10 \cdot 10 - 9 < 0\) – не выполняется.
Решение неравенства:
Таким образом, решением нашего неравенства будет промежуток:
\( (5 - \sqrt{34}, 5 + \sqrt{34}) \)
Итак, окончательный ответ:
\(x \in (5 - \sqrt{34}, 5 + \sqrt{34})\)