Чтобы решить неравенство \( 5x(x - 3)(x + 4)(x - 2) \leq 0 \), давайте сделаем это шаг за шагом.
Шаг 1: Найдем корни
Для того чтобы решить данное неравенство, сначала найдем корни уравнения:
\[ 5x(x - 3)(x + 4)(x - 2) = 0 \]
Решим его, приравняв каждый множитель к нулю:
- \( 5x = 0 \) → \( x = 0 \)
- \( x - 3 = 0 \) → \( x = 3 \)
- \( x + 4 = 0 \) → \( x = -4 \)
- \( x - 2 = 0 \) → \( x = 2 \)
Таким образом, у нас есть корни: \( x = -4, 0, 2, 3 \).
Шаг 2: Построение интервалов
Теперь мы используем корни, чтобы разбить числовую прямую на интервалы:
- \( (-\infty, -4) \)
- \( (-4, 0) \)
- \( (0, 2) \)
- \( (2, 3) \)
- \( (3, +\infty) \)
Шаг 3: Определение знака на интервалах
Теперь мы проверим знак выражения \( 5x(x - 3)(x + 4)(x - 2) \) на каждом из интервалов. Мы можем взять любое число из каждого интервала и подставить его в выражение:
Для интервала \( (-\infty, -4) \): выберем \( x = -5 \) \[ 5(-5)(-5 - 3)(-5 + 4)(-5 - 2) = 5(-5)(-8)(-1)(-7) > 0 \]
Для интервала \( (-4, 0) \): выберем \( x = -1 \) \[ 5(-1)(-1 - 3)(-1 + 4)(-1 - 2) = 5(-1)(-4)(3)(-3) < 0 \]
Для интервала \( (0, 2) \): выберем \( x = 1 \) \[ 5(1)(1 - 3)(1 + 4)(1 - 2) = 5(1)(-2)(5)(-1) > 0 \]
Для интервала \( (2, 3) \): выберем \( x = 2.5 \) \[ 5(2.5)(2.5 - 3)(2.5 + 4)(2.5 - 2) = 5(2.5)(-0.5)(6.5)(0.5) < 0 \]
Для интервала \( (3, +\infty) \): выберем \( x = 4 \) \[ 5(4)(4 - 3)(4 + 4)(4 - 2) = 5(4)(1)(8)(2) > 0 \]
Шаг 4: Соберем результаты
Теперь мы соберем результаты знаков для каждого интервала:
- \( (-\infty, -4) \): \( + \)
- \( (-4, 0) \): \( - \)
- \( (0, 2) \): \( + \)
- \( (2, 3) \): \( - \)
- \( (3, +\infty) \): \( + \)
Шаг 5: Составление промежутков, удовлетворяющих неравенству
Нам нужно, чтобы \( 5x(x - 3)(x + 4)(x - 2) \leq 0 \). То есть мы ищем интервалы, где знак выражения либо отрицателен, либо равен нулю (возможно при корнях).
Корни включаются в ответ, поскольку неравенство содержит знак "равно":
- С интервалов:
- \( [-4, 0] \)
- \( [2, 3] \)
Ответ:
Таким образом, решение неравенства:
\[ x \in [-4, 0] \cup [2, 3] \]