Давайте решим предложенную совокупность неравенств пошагово.
Неравенство 1: \((x^2 - 6x + 9)(x^2 - 4) < 0\)
Сначала упростим каждое выражение:
- \(x^2 - 6x + 9\) можно записать как \((x - 3)^2\) (это квадрат полного значения).
- \(x^2 - 4\) можно разложить на множители как \((x - 2)(x + 2)\) (это разность квадратов).
Таким образом, неравенство преобразуется в: \[ (x - 3)^2 (x - 2)(x + 2) < 0 \]
Найдем корни уравнения:
- \((x - 3)^2 = 0\) даёт \(x = 3\) (двойной корень).
- \(x - 2 = 0\) даёт \(x = 2\).
- \(x + 2 = 0\) даёт \(x = -2\).
Определим знаки на интервалах:
Мы имеем критические точки: \(-2, 2, 3\). Разобьём числовую прямую на интервалы:
- \((-∞, -2)\)
- \((-2, 2)\)
- \((2, 3)\)
- \((3, ∞)\)
Теперь проверим знак в каждом интервале.
- На интервале \((-∞, -2)\) (например, \(x = -3\)): \[ (-)(-)(-) = - \quad \text{(меньше 0)} \]
- На интервале \((-2, 2)\) (например, \(x = 0\)): \[ (+)(-)(+) = - \quad \text{(меньше 0)} \]
- На интервале \((2, 3)\) (например, \(x = 2.5\)): \[ (+)(+)(+) = + \quad \text{(не меньше 0)} \]
- На интервале \((3, ∞)\) (например, \(x = 4\)): \[ (+)(+)(+) = + \quad \text{(не меньше 0)} \]
Соберем результаты:
Исключаем точки, где \( (x - 3)^2 = 0\) так как они делают выражение равным 0. Мы рассматриваем только участки, где всё выражение меньше 0.
Таким образом, решение первого неравенства: \[ x \in (-\infty, -2) \cup (-2, 2) \]
Неравенство 2: \( \frac{x - 5}{x} < 0 \)
Определяем, когда дробь меньше 0: Дробь \(\frac{x - 5}{x}\) будет меньше 0, когда числитель и знаменатель имеют разные знаки.
- Числитель: \(x - 5 < 0 \Rightarrow x < 5\)
- Знаменатель: \(x < 0\) (нельзя делить на 0)
Таким образом: \[ x - 5 < 0 \text{ и } x > 0 \Rightarrow (x < 5 \text{ и } x > 0) \]
Решение это обозначается как интервал: \[ x \in (0, 5) \]
Итоговое решение:
Теперь нам нужно объединить оба неравенства, которые мы решили:
Первое неравенство: \[ x \in (-\infty, -2) \cup (-2, 2) \]
Второе неравенство: \[ x \in (0, 5) \]
Объединяем решения: Смотрим на пересечение. Пересечение даёт только: \[ x \in (0, 2) \]
Ответ:
\[ x \in (0, 2) \]
Это конечный ответ на вашу совокупность неравенств! Если у вас остались вопросы или нужна дополнительная помощь, дайте знать!