Чтобы решить неравенство (4x - 3)³ (1 + 4/x)(x - 3)⁴ ≤ 0 методом интервалов, давайте сначала определим, где каждая из частей выражения равна нулю или неопределена.
Шаг 1: Найдем нули и точки разрыва
- Рассмотрим первую часть: (4x - 3)³. Она равна нулю, когда 4x - 3 = 0. Решим это уравнение:
- Теперь рассмотрим вторую часть: (1 + 4/x). Эта часть выражения неопределена, когда x = 0. В этом случае значение выражения не существует.
- Третья часть: (x - 3)⁴. Она равна нулю, когда x - 3 = 0. Решим это уравнение:
Шаг 2: Определим критические точки
Таким образом, у нас есть три критические точки: x = 0, x = 3/4 и x = 3.
Шаг 3: Разобьем числовую прямую на интервалы
Теперь мы можем разбить числовую прямую на интервалы, используя найденные критические точки:
- (-∞, 0)
- (0, 3/4)
- (3/4, 3)
- (3, +∞)
Шаг 4: Определим знак выражения на каждом интервале
Теперь нужно выбрать тестовые точки из каждого интервала и подставить их в выражение (4x - 3)³ (1 + 4/x)(x - 3)⁴, чтобы определить знак:
- Для интервала (-∞, 0): выберем x = -1.
- (4*(-1) - 3)³ = (-7)³ < 0
- (1 + 4/(-1)) = (1 - 4) < 0
- ((-1) - 3)⁴ = (-4)⁴ > 0
- Знак: (-) * (-) * (+) = +
- Для интервала (0, 3/4): выберем x = 0.5.
- (4*(0.5) - 3)³ = (-1)³ < 0
- (1 + 4/0.5) = (1 + 8) > 0
- ((0.5) - 3)⁴ = (-2.5)⁴ > 0
- Знак: (-) * (+) * (+) = -
- Для интервала (3/4, 3): выберем x = 2.
- (4*2 - 3)³ = (5)³ > 0
- (1 + 4/2) = (1 + 2) > 0
- ((2) - 3)⁴ = (-1)⁴ > 0
- Знак: (+) * (+) * (+) = +
- Для интервала (3, +∞): выберем x = 4.
- (4*4 - 3)³ = (13)³ > 0
- (1 + 4/4) = (1 + 1) > 0
- ((4) - 3)⁴ = (1)⁴ > 0
- Знак: (+) * (+) * (+) = +
Шаг 5: Составим таблицу знаков
Теперь подытожим полученные знаки для каждого интервала:
- (-∞, 0): +
- (0, 3/4): -
- (3/4, 3): +
- (3, +∞): +
Шаг 6: Определим, где выражение меньше или равно нулю
Мы ищем области, где выражение (4x - 3)³ (1 + 4/x)(x - 3)⁴ ≤ 0. Это происходит на интервале (0, 3/4) и в точках, где выражение равно нулю:
- Точка x = 3/4 (нулевое значение)
- Точка x = 3 (нулевое значение)
Шаг 7: Запишем окончательный ответ
Таким образом, решением неравенства является:
x ∈ [3/4, 3].