4. Решим неравенство $\frac{2x-7}{4-x} > 0$
Чтобы решить это неравенство, нужно найти значения $x$, при которых дробь больше нуля. Дробь больше нуля, когда и числитель, и знаменатель одновременно положительны или одновременно отрицательны.
1) Числитель $2x - 7 > 0$. Тогда $2x > 7$, и $x > \frac{7}{2}$ или $x > 3,5$.
2) Знаменатель $4 - x > 0$. Тогда $4 > x$, или $x < 4$.
3) Числитель $2x - 7 < 0$. Тогда $2x < 7$, и $x < \frac{7}{2}$ или $x < 3,5$.
4) Знаменатель $4 - x < 0$. Тогда $4 < x$, или $x > 4$.
Теперь рассмотрим эти случаи на числовой прямой:
----(3.5)----(4)---> X
* $x > 3,5$ и $x < 4$. Это интервал $(3,5; 4)$.
* $x < 3,5$ и $x > 4$. Таких $x$ нет.
**Ответ: $x \in (3,5; 4)$**
5. Решим неравенство $x^2 - 36 \le 0$
Это квадратное неравенство. Сначала решим уравнение $x^2 - 36 = 0$.
$x^2 = 36$
$x = \pm 6$
Теперь проверим знаки неравенства на интервалах:
* $x < -6$, например, $x = -7$. Тогда $(-7)^2 - 36 = 49 - 36 = 13 > 0$.
* $-6 < x < 6$, например, $x = 0$. Тогда $0^2 - 36 = -36 < 0$.
* $x > 6$, например, $x = 7$. Тогда $7^2 - 36 = 49 - 36 = 13 > 0$.
Нам нужно $x^2 - 36 \le 0$, значит, подходит интервал $-6 \le x \le 6$.
**Ответ: $x \in [-6; 6]$**
6. Решим неравенство $\frac{-18}{x^2 - 4x - 21} \le 0$
Дробь $\frac{-18}{x^2 - 4x - 21}$ будет меньше или равна нулю, когда знаменатель $x^2 - 4x - 21$ больше нуля (так как числитель отрицательный).
Решим неравенство $x^2 - 4x - 21 > 0$.
Сначала решим уравнение $x^2 - 4x - 21 = 0$.
$D = (-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-21) = 16 + 84 = 100$
$x_1 = \frac{-(-4) + \sqrt{100}}{2 \cdot 1} = \frac{4 + 10}{2} = 7$
$x_2 = \frac{-(-4) - \sqrt{100}}{2 \cdot 1} = \frac{4 - 10}{2} = -3$
Теперь проверим знаки на интервалах:
* $x < -3$, например, $x = -4$. Тогда $(-4)^2 - 4(-4) - 21 = 16 + 16 - 21 = 11 > 0$.
* $-3 < x < 7$, например, $x = 0$. Тогда $0^2 - 4(0) - 21 = -21 < 0$.
* $x > 7$, например, $x = 8$. Тогда $8^2 - 4(8) - 21 = 64 - 32 - 21 = 11 > 0$.
Нам нужно $x^2 - 4x - 21 > 0$, значит, подходят интервалы $x < -3$ и $x > 7$.
**Ответ: $x \in (-\infty; -3) \cup (7; +\infty)$**
7. Решим систему неравенств:
$\begin{cases}
(6x+2) - 6(x+2) > 2x \\
(x - 7)(x + 6) < 0
\end{cases}$
Решим первое неравенство:
$6x + 2 - 6x - 12 > 2x$
$-10 > 2x$
$x < -5$
Решим второе неравенство:
$(x - 7)(x + 6) < 0$
Найдем корни уравнения $(x - 7)(x + 6) = 0$.
$x = 7$ или $x = -6$
Теперь проверим знаки на интервалах:
* $x < -6$, например, $x = -7$. Тогда $(-7 - 7)(-7 + 6) = (-14)(-1) = 14 > 0$.
* $-6 < x < 7$, например, $x = 0$. Тогда $(0 - 7)(0 + 6) = (-7)(6) = -42 < 0$.
* $x > 7$, например, $x = 8$. Тогда $(8 - 7)(8 + 6) = (1)(14) = 14 > 0$.
Нам нужно $(x - 7)(x + 6) < 0$, значит, подходит интервал $-6 < x < 7$.
Теперь объединим решения:
$\begin{cases}
x < -5 \\
-6 < x < 7
\end{cases}$
Значит, $-6 < x < -5$.
**Ответ: $x \in (-6; -5)$**
8. Решим неравенство $\frac{x^2}{3} > \frac{8x - 9}{5}$
Чтобы решить это неравенство, перенесем все в одну сторону:
$\frac{x^2}{3} - \frac{8x - 9}{5} > 0$
Приведем к общему знаменателю:
$\frac{5x^2 - 3(8x - 9)}{15} > 0$
$\frac{5x^2 - 24x + 27}{15} > 0$
Так как знаменатель положительный, решаем неравенство $5x^2 - 24x + 27 > 0$.
Найдем корни уравнения $5x^2 - 24x + 27 = 0$.
$D = (-24)^2 - 4 \cdot 5 \cdot 27 = 576 - 540 = 36$
$x_1 = \frac{-(-24) + \sqrt{36}}{2 \cdot 5} = \frac{24 + 6}{10} = 3$
$x_2 = \frac{-(-24) - \sqrt{36}}{2 \cdot 5} = \frac{24 - 6}{10} = \frac{18}{10} = 1,8$
Теперь проверим знаки на интервалах:
* $x < 1,8$, например, $x = 0$. Тогда $5(0)^2 - 24(0) + 27 = 27 > 0$.
* $1,8 < x < 3$, например, $x = 2$. Тогда $5(2)^2 - 24(2) + 27 = 20 - 48 + 27 = -1 < 0$.
* $x > 3$, например, $x = 4$. Тогда $5(4)^2 - 24(4) + 27 = 80 - 96 + 27 = 11 > 0$.
Нам нужно $5x^2 - 24x + 27 > 0$, значит, подходят интервалы $x < 1,8$ и $x > 3$.
**Ответ: $x \in (-\infty; 1,8) \cup (3; +\infty)$**
9. Решим систему неравенств:
$\begin{cases}
\frac{24 - 3x}{8 + (5 - 2x)^2} \ge 0 \\
22 - 9x \le 43 - 2x
\end{cases}$
Решим первое неравенство. Знаменатель всегда положителен, так как $(5 - 2x)^2$ всегда неотрицателен, а к нему прибавляется 8. Значит, нужно решить неравенство $24 - 3x \ge 0$.
$24 \ge 3x$
$8 \ge x$
$x \le 8$
Решим второе неравенство:
$22 - 9x \le 43 - 2x$
$-9x + 2x \le 43 - 22$
$-7x \le 21$
$x \ge -3$
Теперь объединим решения:
$\begin{cases}
x \le 8 \\
x \ge -3
\end{cases}$
Значит, $-3 \le x \le 8$.
**Ответ: $x \in [-3; 8]$**
10. Решим неравенство $(x - 5)^2 < \sqrt{7(x - 5)}$
Обозначим $y = x - 5$. Тогда неравенство примет вид:
$y^2 < \sqrt{7y}$
Возведем обе части в квадрат (обе части неотрицательны):
$y^4 < 7y$
$y^4 - 7y < 0$
$y(y^3 - 7) < 0$
Это неравенство выполняется, когда $y$ и $(y^3 - 7)$ имеют разные знаки.
1) $y > 0$ и $y^3 - 7 < 0$
$y > 0$ и $y^3 < 7$
$y > 0$ и $y < \sqrt[3]{7}$
Значит, $0 < y < \sqrt[3]{7}$
2) $y < 0$ и $y^3 - 7 > 0$
$y < 0$ и $y^3 > 7$
$y < 0$ и $y > \sqrt[3]{7}$
Таких $y$ не существует.
Итак, $0 < y < \sqrt[3]{7}$. Вспомним, что $y = x - 5$. Тогда:
$0 < x - 5 < \sqrt[3]{7}$
$5 < x < 5 + \sqrt[3]{7}$
**Ответ: $x \in (5; 5 + \sqrt[3]{7})$**