Чтобы решить неравенство \(\frac{(x-2)(x+1)}{x-4} < 0\), давайте пошагово рассмотрим его.
Найдём нули числителя и знаменателя.
- Числитель равен нулю, когда \((x-2)(x+1) = 0\). Это происходит при \(x = 2\) и \(x = -1\).
- Знаменатель равен нулю, когда \(x - 4 = 0\), что даёт \(x = 4\).
Определим критические точки.
- Критическими точками являются \(x = -1\), \(x = 2\) и \(x = 4\). Эти точки разбивают числовую прямую на интервалы.
Проверим знаки на каждом из интервалов:
Мы имеем следующие интервалы: \((-\infty, -1)\), \((-1, 2)\), \((2, 4)\) и \((4, +\infty)\).
Интервал \((-\infty, -1)\): Выберем, например, \(x = -2\): \[ \frac{(-2-2)(-2+1)}{-2-4} = \frac{(-4)(-1)}{-6} = \frac{4}{-6} < 0 \quad \text{(отрицательный)} \]
Интервал \((-1, 2)\): Выберем \(x = 0\): \[ \frac{(0-2)(0+1)}{0-4} = \frac{(-2)(1)}{-4} = \frac{-2}{-4} > 0 \quad \text{(положительный)} \]
Интервал \((2, 4)\): Выберем \(x = 3\): \[ \frac{(3-2)(3+1)}{3-4} = \frac{(1)(4)}{-1} = \frac{4}{-1} < 0 \quad \text{(отрицательный)} \]
Интервал \((4, +\infty)\): Выберем \(x = 5\): \[ \frac{(5-2)(5+1)}{5-4} = \frac{(3)(6)}{1} = 18 > 0 \quad \text{(положительный)} \]
Соберём результаты знаков:
- \((-\infty, -1)\): отрицательный
- \((-1, 2)\): положительный
- \((2, 4)\): отрицательный
- \((4, +\infty)\): положительный
Найдем, где выражение меньше нуля:
- Это происходит на интервалах \((-\infty, -1)\) и \((2, 4)\).
Итоговый ответ: \[ x \in (-\infty, -1) \cup (2, 4) \]
Таким образом, решение неравенства \(\frac{(x-2)(x+1)}{x-4} < 0\) состоит из двух интервалов: \((-∞, -1)\) и \((2, 4)\).
