X⁴ + 6x³ + 9x² - 14(x² + 3x) + 40 < 0
x²(x² + 6x + 9) - 14x(x + 3) + 40 < 0
x²(x + 3)² - 14x(x + 3) + 40 < 0
Пусть t = x(x + 3).
t² - 14t + 40 < 0
t² - 10t - 4t + 40 < 0
t(t - 10) - 4(t - 10) < 0
(t - 4)(t - 10) < 0
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
---------------(4)---------------------(10)-------------------> t
t ∈ (4; 10).
Обратная замена:
4 < x(x + 3) < 10
4 < x² + 3x < 10
Разойдёмся на систему из двух неравенств:
4 < x² + 3x
x² + 3x < 10
x² + 3x - 4 > 0
x² + 3x - 10 < 0
x² + 4x - x - 4 > 0
x² - 2x + 5x - 10 < 0
x(x + 4) - (x + 4) > 0
x(x - 2) + 5(x - 2) < 0
(x - 1)(x + 4) > 0
(x + 5)(x - 2) < 0
Решение первого неравенства:
x ∈ (-∞; -4) U (1; +∞)
Решение второго неравенства:
x ∈ (-5; 2)
Пересекая неравенства, получаем:
x ∈ (-5; -4) U (1; 2)
Ответ: x ∈ (-5; -4) U (1; 2).