Для решения неравенства (\frac{(x-5)^2}{x-4} < 0) нам необходимо разобраться, при каких значениях (x) данное выражение будет отрицательным.
Шаг 1: Исследование числителя
Числитель ((x-5)^2) представляет собой квадрат выражения (x-5). Поскольку квадрат любого числа неотрицателен, ((x-5)^2 \geq 0) для всех значений (x), и он равен нулю только при (x = 5).
Шаг 2: Исследование знаменателя
Знаменатель (x-4) равен нулю при (x = 4). Это точка, в которой функция не определена, так как деление на ноль невозможно.
Шаг 3: Определение знаков
Для того чтобы дробь (\frac{(x-5)^2}{x-4}) была отрицательной, необходимо, чтобы числитель и знаменатель имели разные знаки.
Числитель ((x-5)^2 = 0):
- Это происходит только при (x = 5). В данной точке дробь равна нулю, а не отрицательна.
Числитель ((x-5)^2 > 0):
- Это верно для всех (x \neq 5).
Теперь посмотрим на знаменатель:
- Когда (x > 4), (x-4 > 0).
- Когда (x < 4), (x-4 < 0).
Шаг 4: Анализ интервалов
Рассмотрим интервалы, на которых нужно проверить знаки:
(x < 4):
- ((x-5)^2 > 0) (так как (x \neq 5)),
- (x-4 < 0).
В этом интервале дробь будет отрицательной, поскольку числитель положителен, а знаменатель отрицателен.
(x = 4):
(x > 4):
- ((x-5)^2 > 0),
- (x-4 > 0).
В этом интервале дробь будет положительной, так как и числитель, и знаменатель положительны.
Шаг 5: Ответ
Таким образом, неравенство (\frac{(x-5)^2}{x-4} < 0) выполняется для интервала (x < 4).
Ответ: (x \in (-\infty, 4)).