Чтобы решить неравенство \(\frac{5x + 4}{x - 3} < 4\), сначала перенесем 4 в левую сторону:
\[ \frac{5x + 4}{x - 3} - 4 < 0 \]
Теперь необходимо привести к общему знаменателю:
\[ \frac{5x + 4 - 4(x - 3)}{x - 3} < 0 \]
Упростим числитель:
\[ 5x + 4 - 4x + 12 = x + 16 \]
Итак, мы получили:
\[ \frac{x + 16}{x - 3} < 0 \]
Теперь необходимо найти, когда дробь меньше нуля. Для этого определим нули числителя и знаменателя:
- Нуль числителя: \(x + 16 = 0 \Rightarrow x = -16\)
- Нуль знаменателя: \(x - 3 = 0 \Rightarrow x = 3\)
Теперь у нас есть два критических значения: \(x = -16\) и \(x = 3\). Проверяем знаки во следующих интервалах:
- \(x < -16\)
- \(-16 < x < 3\)
- \(x > 3\)
Проверим знак дроби в каждом из интервалов:
Для \(x < -16\) (например, \(x = -17\)): \[ \frac{-17 + 16}{-17 - 3} = \frac{-1}{-20} > 0 \]
Для \(-16 < x < 3\) (например, \(x = 0\)): \[ \frac{0 + 16}{0 - 3} = \frac{16}{-3} < 0 \]
Для \(x > 3\) (например, \(x = 4\)): \[ \frac{4 + 16}{4 - 3} = \frac{20}{1} > 0 \]
Теперь обозначим знаки:
- Для \(x < -16\) дробь положительна,
- Для \(-16 < x < 3\) дробь отрицательна,
- Для \(x > 3\) дробь положительна.
Поскольку нас интересует, когда дробь меньше нуля, то решение неравенства:
\[ -16 < x < 3 \]
Также необходимо учесть, что \(x \neq 3\), так как в этом случае дробь не определена.
Таким образом, окончательное решение неравенства:
\[ (-16, 3) \]