Чтобы решить рациональное неравенство (\frac{(x-1)(x+4)}{3-x} \leq 0), необходимо выполнить несколько шагов.
Шаг 1: Найдите область определения
Нам нужно определить, где выражение (\frac{(x-1)(x+4)}{3-x}) определено. Дробь не определена, когда знаменатель равен нулю:
[3 - x = 0 \Rightarrow x = 3.]
Таким образом, область определения: (x \neq 3).
Шаг 2: Найдите нули числителя
Числитель ((x-1)(x+4) = 0) при:
[x - 1 = 0 \Rightarrow x = 1,]
[x + 4 = 0 \Rightarrow x = -4.]
Шаг 3: Определите знаки на промежутках
Теперь нам нужно определить знаки выражения (\frac{(x-1)(x+4)}{3-x}) на промежутках, определенных точками (x = -4), (x = 1), и (x = 3).
Разобьем числовую прямую на следующие промежутки:
- ((-\infty, -4)),
- ((-4, 1)),
- ((1, 3)),
- ((3, \infty)).
Возьмем тестовые значения из каждого промежутка и определим знак выражения.
Для (x \in (-\infty, -4)), возьмем (x = -5):
[
\frac{(-5-1)(-5+4)}{3-(-5)} = \frac{(-6)(-1)}{8} = \frac{6}{8} > 0.
]
Для (x \in (-4, 1)), возьмем (x = 0):
[
\frac{(0-1)(0+4)}{3-0} = \frac{(-1)(4)}{3} = \frac{-4}{3} < 0.
]
Для (x \in (1, 3)), возьмем (x = 2):
[
\frac{(2-1)(2+4)}{3-2} = \frac{(1)(6)}{1} = 6 > 0.
]
Для (x \in (3, \infty)), возьмем (x = 4):
[
\frac{(4-1)(4+4)}{3-4} = \frac{(3)(8)}{-1} = \frac{-24}{1} < 0.
]
Шаг 4: Запишите решение
Исходя из анализа знаков, неравенство (\frac{(x-1)(x+4)}{3-x} \leq 0) выполняется на промежутках, где выражение отрицательно или равно нулю:
- На ((-4, 1]) выражение отрицательно, включая точку (x = 1), так как в этой точке числитель равен нулю.
- На ((3, \infty)) выражение также отрицательно.
Следовательно, решение неравенства:
[x \in (-4, 1] \cup (3, \infty).]
Итог
Рациональное неравенство (\frac{(x-1)(x+4)}{3-x} \leq 0) имеет решение (x \in (-4, 1] \cup (3, \infty)).